رادار

سیستم تشخیص اشیا با استفاده از امواج رادیویی

رادار سیستمی است که از امواج رادیویی برای تعیین فاصله ( محدوده )، جهت ( ازیموت و زاویه ارتفاع ) و سرعت شعاعی اجسام نسبت به محل استفاده می کند. این یک روش تعیین رادیویی ^[1] است که برای شناسایی و ردیابی هواپیماها ، کشتی ها ، فضاپیماها ، موشک های هدایت شونده ، وسایل نقلیه موتوری ، نقشه سازندهای آب و هوا و زمین استفاده می شود .

یک سیستم رادار متشکل از یک فرستنده است که امواج الکترومغناطیسی را در حوزه رادیویی یا امواج مایکروویو تولید می کند ، یک آنتن فرستنده ، یک آنتن گیرنده (اغلب از همان آنتن برای ارسال و دریافت استفاده می شود) و یک گیرنده و پردازنده برای تعیین ویژگی های اجسام. امواج رادیویی (پالسی یا پیوسته) از فرستنده، اشیاء را منعکس می کنند و به گیرنده باز می گردند و اطلاعاتی در مورد مکان و سرعت اشیا می دهند.

رادار مخفیانه برای استفاده نظامی توسط چندین کشور در دوره قبل و در طول جنگ جهانی دوم ساخته شد . یک پیشرفت کلیدی ، مگنترون حفره ای در بریتانیا بود که امکان ایجاد سیستم های نسبتاً کوچک با وضوح زیر متر را فراهم کرد. اصطلاح رادار در سال 1940 توسط نیروی دریایی ایالات متحده به عنوان مخفف "تشخیص و برد رادیویی" ابداع شد . ^{[2] [3] [4] [5] [6]} اصطلاح رادار از آن زمان به عنوان یک نام مخفف، یک اسم رایج، با از دست دادن تمام حروف بزرگ وارد انگلیسی و زبان های دیگر شده است .

کاربردهای مدرن رادار بسیار متنوع است، از جمله کنترل ترافیک هوایی و زمینی، نجوم راداری ، سیستم‌های دفاع هوایی ، سیستم‌های ضد موشکی ، رادارهای دریایی برای مکان‌یابی نقاط دیدنی و سایر کشتی‌ها، سیستم‌های ضد برخورد هواپیما، سیستم‌های نظارت اقیانوس ، فضای بیرونی . سیستم‌های نظارت و قرار ملاقات ، پایش بارش هواشناسی ، سنجش از راه دور رادار ، سیستم‌های ارتفاع‌سنجی و کنترل پرواز ، سامانه‌های مکان‌یابی هدف موشک‌های هدایت‌شونده ، خودروهای خودران و رادار نفوذ به زمین برای مشاهدات زمین‌شناسی. سیستم‌های راداری با فناوری پیشرفته مدرن از پردازش سیگنال دیجیتال و یادگیری ماشینی استفاده می‌کنند و قادر به استخراج اطلاعات مفید از سطوح نویز بسیار بالا هستند .

سیستم های دیگری که شبیه رادار هستند از سایر بخش های طیف الکترومغناطیسی استفاده می کنند . یک مثال لیدار است که عمدتاً از نور مادون قرمز لیزرها به جای امواج رادیویی استفاده می کند. با ظهور وسایل نقلیه بدون راننده، انتظار می رود رادار به پلت فرم خودکار برای نظارت بر محیط خود کمک کند، بنابراین از حوادث ناخواسته جلوگیری می کند. ^[7]

تاریخچه

اولین آزمایش ها

در اوایل سال 1886، هاینریش هرتز، فیزیکدان آلمانی نشان داد که امواج رادیویی می توانند از اجسام جامد منعکس شوند. در سال 1895، الکساندر پوپوف ، مربی فیزیک در مدرسه نیروی دریایی امپراتوری روسیه در کرونشتات ، دستگاهی را با استفاده از یک لوله منسجم برای تشخیص صاعقه های دوردست ساخت. سال بعد، او یک فرستنده شکاف جرقه اضافه کرد . در سال 1897، هنگام آزمایش این تجهیزات برای برقراری ارتباط بین دو کشتی در دریای بالتیک ، او متوجه ضربان تداخلی ناشی از عبور کشتی سوم شد. پوپوف در گزارش خود نوشت که ممکن است از این پدیده برای تشخیص اجسام استفاده شود، اما او با این مشاهدات کاری انجام نداد. ^[8]

مخترع آلمانی کریستین هولسمیر اولین کسی بود که از امواج رادیویی برای تشخیص "وجود اجسام فلزی دور" استفاده کرد. در سال 1904، او امکان تشخیص یک کشتی در مه غلیظ را نشان داد، اما نه فاصله آن از فرستنده. ^[9] او یک پتنت ^[10] برای دستگاه تشخیص خود در آوریل 1904 و بعداً یک حق اختراع ^[11] برای اصلاحیه مربوط به تخمین فاصله تا کشتی به دست آورد. او ^همچنین در 23 سپتامبر 1904 یک حق اختراع بریتانیایی را برای یک سیستم راداری کامل به دست آورد که آن را تله‌موبلوسکوپ نامید . این دستگاه با طول موج 50 سانتی‌متری کار می‌کرد و سیگنال رادار پالسی از طریق یک شکاف جرقه ایجاد می‌شد. سیستم او قبلاً از تنظیم آنتن کلاسیک آنتن شیپوری با بازتابنده سهموی استفاده می کرد و در آزمایشات عملی در کلن و بندر روتردام به مقامات نظامی آلمان ارائه شد اما رد شد. ^[13]

در سال 1915، رابرت واتسون-وات از فناوری رادیویی برای ارائه هشدارهای اولیه در مورد رعد و برق به هوانوردان استفاده کرد ^{[14] [15]} و در طول دهه 1920 رهبری مؤسسه تحقیقاتی بریتانیا را برای دستیابی به پیشرفت‌های زیادی با استفاده از تکنیک‌های رادیویی، از جمله کاوش در یونوسفر، بر عهده گرفت. و تشخیص رعد و برق در فواصل دور. واتسون-وات از طریق آزمایش‌های رعد و برق خود، قبل از اینکه تحقیق خود را به انتقال امواج کوتاه معطوف کند، در استفاده از مسیریابی رادیویی متخصص شد . او که نیاز به گیرنده مناسبی برای چنین مطالعاتی داشت، به "پسر جدید" آرنولد فردریک ویلکینز گفت که بررسی گسترده ای از واحدهای موج کوتاه موجود انجام دهد. ویلکینز یک مدل اداره پست عمومی را پس از توجه به توضیحات کتابچه راهنمای خود در مورد اثر "محو شدن" (اصطلاح رایج برای تداخل در آن زمان) هنگامی که هواپیما در بالای سر پرواز می کرد، انتخاب می کرد .

با قرار دادن یک فرستنده و گیرنده در دو طرف رودخانه پوتوماک در سال 1922، محققان نیروی دریایی ایالات متحده، A. Hoyt Taylor و Leo C. Young دریافتند که کشتی هایی که از مسیر پرتو عبور می کنند، سیگنال دریافتی را به داخل و خارج محو می کنند. تیلور گزارشی ارائه کرد که نشان می‌داد ممکن است از این پدیده برای تشخیص حضور کشتی‌ها در دید کم استفاده شود، اما نیروی دریایی بلافاصله کار را ادامه نداد. هشت سال بعد، لارنس ای. هایلند در آزمایشگاه تحقیقات دریایی (NRL) اثرات محو شدن مشابهی را از هواپیماهای عبوری مشاهده کرد. این مکاشفه منجر به یک درخواست ثبت اختراع ^[16] و همچنین پیشنهادی برای تحقیقات فشرده بیشتر در مورد سیگنال‌های رادیویی اکو از اهداف متحرک در NRL، جایی که تیلور و یانگ در آن زمان مستقر بودند، انجام شد. ^[17]

به طور مشابه ، در بریتانیا، LS Alder یک حق اختراع موقت مخفی برای رادار نیروی دریایی در سال 1928 دریافت کرد ^. نتایج در ژانویه 1931، نوشته ای در مورد دستگاه در کتاب اختراعات که توسط مهندسان سلطنتی نگهداری می شد، وارد شد. این اولین رکورد رسمی در بریتانیای کبیر از فناوری است که در دفاع ساحلی مورد استفاده قرار گرفت و در Chain Home به عنوان Chain Home (کم) ادغام شد . ^{[19] [20]}

قبل از جنگ جهانی دوم

آنتن رادار آزمایشی، آزمایشگاه تحقیقاتی نیروی دریایی ایالات متحده ، آناکوستیا، دی سی، از اواخر دهه 1930 (عکس گرفته شده در سال 1945)

قبل از جنگ جهانی دوم ، محققان در بریتانیا، فرانسه ، آلمان ، ایتالیا ، ژاپن ، هلند، اتحاد جماهیر شوروی و ایالات متحده، به طور مستقل و در مخفی کاری، فناوری هایی را توسعه دادند که منجر به نسخه مدرن رادار شد. استرالیا، کانادا، نیوزلند و آفریقای جنوبی توسعه رادار بریتانیای کبیر قبل از جنگ را دنبال کردند، مجارستان و سوئد فناوری رادار خود را در طول جنگ تولید کردند. ^{[ نیازمند منبع ]}

در فرانسه در سال 1934، به دنبال مطالعات سیستماتیک بر روی مگنترون آند شکافته ، شاخه تحقیقاتی Compagnie Générale de la telegraphie sans fil (CSF) به سرپرستی موریس پونته به همراه هنری گوتون، سیلوین برلین و ام. هوگون، شروع به توسعه یک مانع کرد. مکان یابی دستگاه های رادیویی، که جنبه هایی از آن در کشتی اقیانوس پیمای نورماندی در سال 1935 نصب شد. ^{[21] [22]}

در همان دوره، مهندس نظامی شوروی پی.ک. اوشچپکوف ، با همکاری مؤسسه الکتروتکنیکی لنینگراد ، یک دستگاه آزمایشی به نام RAPID تولید کرد که قادر بود هواپیما را در فاصله 3 کیلومتری یک گیرنده شناسایی کند. ^[23] شوروی اولین رادارهای تولید انبوه RUS-1 و RUS-2 Redut را در سال 1939 تولید کرد، اما توسعه بیشتر پس از دستگیری اوشچپکوف و محکومیت بعدی او به گولاگ کند شد . در مجموع، تنها 607 ایستگاه Redut در طول جنگ تولید شد. اولین رادار هوابرد روسی، Gneiss-2 ، در ژوئن 1943 در بمب افکن های غواصی Pe-2 وارد خدمت شد . بیش از 230 ایستگاه گنیس-2 تا پایان سال 1944 تولید شد. ^[24] با این حال، سیستم‌های فرانسوی و شوروی دارای عملیات موج پیوسته بودند که عملکرد کامل را در نهایت مترادف با سیستم‌های راداری مدرن ارائه نمی‌دادند.

رادار کامل به عنوان یک سیستم پالسی تکامل یافت و اولین دستگاه ابتدایی این چنینی در دسامبر 1934 توسط رابرت ام پیج آمریکایی که در آزمایشگاه تحقیقاتی نیروی دریایی کار می کرد به نمایش گذاشته شد . ^[25] سال بعد، ارتش ایالات متحده یک رادار ابتدایی سطح به سطح را با موفقیت آزمایش کرد تا نورافکن های باتری های ساحلی را در شب مورد هدف قرار دهد. ^[26] این طرح توسط یک سیستم پالسی در می 1935 توسط رودولف کونهولد و شرکت GEMA  [de] در آلمان و سپس دیگری در ژوئن 1935 توسط تیم وزارت هوا به رهبری رابرت واتسون وات در بریتانیای کبیر دنبال شد.

اولین واحد کارآمد ساخته شده توسط رابرت واتسون وات و تیمش

در سال 1935، از واتسون وات خواسته شد تا در مورد گزارش های اخیر درباره اشعه مرگ مبتنی بر رادیو آلمان قضاوت کند و این درخواست را به ویلکینز سپرد. ویلکینز مجموعه ای از محاسبات را برگرداند که نشان می دهد این سیستم اساسا غیرممکن است. وقتی واتسون وات پرسید که چنین سیستمی چه کاری می تواند انجام دهد، ویلکینز گزارش قبلی در مورد هواپیماهایی که باعث تداخل رادیویی می شوند را به یاد آورد. این افشاگری منجر به آزمایش داونتری در 26 فوریه 1935 شد که از یک فرستنده موج کوتاه قدرتمند بی بی سی به عنوان منبع استفاده کرد و گیرنده GPO آنها را در یک میدان در حالی که یک بمب افکن در اطراف سایت پرواز می کرد، استفاده کرد. هنگامی که هواپیما به وضوح شناسایی شد، هیو داودینگ ، عضو هوا برای تامین و تحقیقات ، از پتانسیل سیستم آنها بسیار تحت تاثیر قرار گرفت و بلافاصله بودجه برای توسعه عملیاتی بیشتر فراهم شد. ^[27] تیم Watson-Watt این دستگاه را در پتنت GB593017 ثبت کرد. ^{[28] [29] [30]}

یک برج خانه زنجیره ای در گریت بادو، اسکس، بریتانیا

لوح یادبود یادبود رابرت واتسون وات و آرنولد ویلکینز

توسعه رادار در 1 سپتامبر 1936 بسیار گسترش یافت، زمانی که واتسون وات سرپرست یک مؤسسه جدید تحت وزارت هوای بریتانیا ، ایستگاه تحقیقاتی Bawdsey واقع در Bawdsey Manor ، نزدیک Felixstowe، Suffolk شد. کار در آنجا منجر به طراحی و نصب ایستگاه‌های شناسایی و ردیابی هواپیما به نام « خانه زنجیره‌ای » در امتداد سواحل شرقی و جنوبی انگلستان در زمان وقوع جنگ جهانی دوم در سال 1939 شد. نیروی هوایی در نبرد بریتانیا پیروز شد . بدون آن، تعداد قابل توجهی از هواپیماهای جنگنده، که بریتانیای کبیر در دسترس نداشت، همیشه برای پاسخ سریع در هوا نیاز داشت. این رادار بخشی از « سیستم داودینگ » برای جمع‌آوری گزارش‌های هواپیماهای دشمن و هماهنگی واکنش بود.

با توجه به تمام بودجه مورد نیاز و پشتیبانی توسعه، این تیم در سال 1935 سیستم های راداری فعال تولید کرد و شروع به استقرار کرد. تا سال 1936، اولین پنج سیستم خانه زنجیره ای (CH) عملیاتی شد و تا سال 1940 در سراسر بریتانیا از جمله ایرلند شمالی گسترش یافت. حتی طبق استانداردهای آن دوران، CH خام بود. به جای پخش و دریافت از یک آنتن هدف دار، CH سیگنالی را پخش کرد که تمام ناحیه مقابل را نورافشانی می کرد و سپس از یکی از جهت یاب های رادیویی واتسون وات برای تعیین جهت پژواک های برگشتی استفاده کرد. این واقعیت به این معنی بود که فرستنده‌های CH باید بسیار قوی‌تر و آنتن‌های بهتری نسبت به سیستم‌های رقیب داشته باشند، اما امکان معرفی سریع آن را با استفاده از فناوری‌های موجود فراهم می‌کرد.

در طول جنگ جهانی دوم

اپراتورهای رادار خانه زنجیره ای شرق در انگلستان

یک پیشرفت کلیدی ، مگنترون حفره ای در بریتانیا بود که امکان ایجاد سیستم های نسبتاً کوچک با وضوح زیر متر را فراهم کرد. بریتانیا این فناوری را در طول ماموریت Tizard در سال 1940 با ایالات متحده به اشتراک گذاشت . ^{[31] [32]}

در آوریل 1940، Popular Science نمونه ای از یک واحد راداری با استفاده از حق اختراع Watson-Watt را در مقاله ای در مورد دفاع هوایی نشان داد. ^[33] همچنین، در اواخر سال 1941 Popular Mechanics مقاله‌ای داشت که در آن یک دانشمند آمریکایی در مورد سیستم هشدار اولیه بریتانیا در سواحل شرقی انگلیس حدس و گمان می‌زد و به این که این سیستم چیست و چگونه کار می‌کند، نزدیک شد. ^[34] واتسون وات در سال 1941 برای مشاوره در مورد دفاع هوایی پس از حمله ژاپن به پرل هاربر به ایالات متحده فرستاده شد . ^[35] آلفرد لی لومیس آزمایشگاه مخفی تشعشع MIT را در مؤسسه فناوری ماساچوست ، کمبریج، ماساچوست سازمان داد که فناوری رادار مایکروویو را در سال‌های 1941-1945 توسعه داد. بعداً، در سال 1943، پیج رادار را با تکنیک تک پالس که برای سال‌ها در بیشتر کاربردهای رادار مورد استفاده قرار می‌گرفت، بسیار بهبود بخشید. ^[36]

این جنگ تحقیقاتی را برای یافتن وضوح بهتر، قابلیت حمل بیشتر و ویژگی‌های بیشتر برای رادار، از جمله مجموعه‌های کوچک و سبک وزن برای تجهیز جنگنده‌های شب ( رادار رهگیری هواپیما ) و هواپیماهای گشت دریایی ( رادار شناور هوا به سطح ) و ناوبری تکمیلی تسریع کرد. سیستم هایی مانند Oboe که توسط Pathfinder RAF استفاده می شود .

برنامه های کاربردی

آنتن رادار دریایی تجاری. آنتن در حال چرخش یک پرتو عمودی به شکل فن را ساطع می کند.

اطلاعات ارائه شده توسط رادار شامل بلبرینگ و برد (و بنابراین موقعیت) جسم از اسکنر رادار است. بنابراین در بسیاری از زمینه‌های مختلف که نیاز به چنین موقعیت‌یابی بسیار مهم است، استفاده می‌شود. اولین استفاده از رادار برای اهداف نظامی بود: برای تعیین موقعیت اهداف هوایی، زمینی و دریایی. این در زمینه غیرنظامی به برنامه های کاربردی برای هواپیما، کشتی و اتومبیل تبدیل شد. ^{[37] [38]}

در هوانوردی ، هواپیماها را می توان به دستگاه های راداری مجهز کرد که در مورد هواپیما یا سایر موانع در مسیر یا نزدیک شدن به آنها هشدار می دهد، اطلاعات آب و هوا را نمایش می دهد و ارتفاع دقیق را نشان می دهد. اولین وسیله تجاری نصب شده بر روی هواپیما یک واحد آزمایشگاه بل در سال 1938 در برخی از هواپیماهای خطوط هوایی یونایتد بود . ^{[34] هواپیما می‌تواند در مه در فرودگاه‌های مجهز به سیستم‌های} رویکرد کنترل‌شده زمینی به کمک رادار فرود بیاید که در آن موقعیت هواپیما بر روی صفحه‌های رادار رویکرد دقیق توسط اپراتورها مشاهده می‌شود که از این طریق دستورالعمل‌های فرود رادیویی را به خلبان می‌دهند و هواپیما را در یک موقعیت مشخص نگه می‌دارند. مسیر نزدیک شدن به باند هواپیماهای جنگنده نظامی معمولاً مجهز به رادارهای هدف گیری هوا به هوا برای شناسایی و هدف قرار دادن هواپیماهای دشمن هستند. علاوه بر این، هواپیماهای نظامی تخصصی بزرگتر، رادارهای قدرتمند هوایی را برای مشاهده ترافیک هوایی در منطقه وسیعی حمل می کنند و هواپیماهای جنگنده را به سمت اهداف هدایت می کنند. ^[39]

از رادارهای دریایی برای اندازه گیری باربری و فاصله کشتی ها برای جلوگیری از برخورد با کشتی های دیگر، جهت یابی و تعیین موقعیت آنها در دریا زمانی که در محدوده ساحل یا سایر مرجع های ثابت مانند جزایر، شناورها و کشتی های سبک هستند، استفاده می شود. در بندر یا بندر، سیستم های رادار خدمات ترافیک کشتی برای نظارت و تنظیم حرکت کشتی در آب های شلوغ استفاده می شود. ^[40]

هواشناسان از رادار برای نظارت بر بارش و باد استفاده می کنند. این به ابزار اصلی برای پیش‌بینی کوتاه‌مدت آب و هوا و مشاهده آب‌وهوای شدید مانند رعد و برق ، گردباد ، طوفان‌های زمستانی ، انواع بارش و غیره تبدیل شده است. زمین‌شناسان از رادارهای تخصصی نفوذ به زمین برای ترسیم ترکیب پوسته زمین استفاده می‌کنند . نیروهای پلیس از اسلحه های رادار برای نظارت بر سرعت خودروها در جاده ها استفاده می کنند. رادارهای خودرو برای کنترل کروز تطبیقی ​​و شکستن اضطراری در وسایل نقلیه با نادیده گرفتن اشیاء ثابت کنار جاده ای که می تواند باعث ترمزگیری نادرست شود و در عوض اندازه گیری اجسام متحرک برای جلوگیری از برخورد با وسایل نقلیه دیگر استفاده می شود. به عنوان بخشی از سیستم‌های حمل و نقل هوشمند ، رادارهای تشخیص خودروی متوقف شده (SVD) با موقعیت ثابت در کنار جاده نصب می‌شوند تا با معکوس کردن رویکرد رادار خودرو و نادیده گرفتن اجسام متحرک، وسایل نقلیه سرگردان، موانع و زباله‌ها را شناسایی کنند. ^[41] سیستم های راداری کوچکتر برای تشخیص حرکت انسان استفاده می شود . به عنوان مثال می توان به تشخیص الگوی تنفس برای نظارت بر خواب ^[42] و تشخیص حرکت دست و انگشت برای تعامل کامپیوتری اشاره کرد. ^[43] باز کردن خودکار درب، فعال سازی نور و تشخیص نفوذی نیز رایج است.

اصول

سیگنال رادار

طیف رادار داپلر سه بعدی که کد بارکر 13 را نشان می دهد

یک سیستم راداری دارای فرستنده ای است که امواج رادیویی معروف به سیگنال های راداری را در جهت های از پیش تعیین شده ساطع می کند. هنگامی که این سیگنال ها با یک جسم تماس می گیرند، معمولاً در جهات مختلف منعکس یا پراکنده می شوند ، اگرچه برخی از آنها جذب شده و به هدف نفوذ می کنند. سیگنال‌های رادار به‌خوبی توسط موادی با رسانایی الکتریکی قابل‌توجه - مانند اکثر فلزات، آب دریا و زمین مرطوب، منعکس می‌شوند . این امر استفاده از ارتفاع سنج راداری را در موارد خاص امکان پذیر می کند. سیگنال‌های راداری که به سمت گیرنده رادار منعکس می‌شوند، سیگنال‌های مطلوبی هستند که باعث می‌شوند تشخیص رادار کار کند. اگر جسم به سمت فرستنده یا دور از آن حرکت کند ، به دلیل اثر داپلر ، تغییر جزئی در فرکانس امواج رادیویی ایجاد خواهد شد .

گیرنده های رادار معمولاً، اما نه همیشه، در همان مکان فرستنده هستند. سیگنال های رادار بازتابی گرفته شده توسط آنتن گیرنده معمولاً بسیار ضعیف هستند. آنها را می توان با تقویت کننده های الکترونیکی تقویت کرد . روش های پیچیده تری برای پردازش سیگنال نیز به منظور بازیابی سیگنال های مفید راداری استفاده می شود.

جذب ضعیف امواج رادیویی توسط رسانه ای است که از آن عبور می کنند، چیزی است که مجموعه های رادار را قادر می سازد اشیاء را در بردهای نسبتاً طولانی شناسایی کنند - محدوده هایی که در آن سایر طول موج های الکترومغناطیسی، مانند نور مرئی ، نور مادون قرمز و نور ماوراء بنفش ، بسیار ضعیف می شوند. پدیده های آب و هوایی مانند مه، ابرها، باران، بارش برف و برف که مانع از نور مرئی می شوند، معمولا در برابر امواج رادیویی شفاف هستند. از فرکانس‌های رادیویی خاصی که توسط بخار آب، قطرات باران یا گازهای جوی (به ویژه اکسیژن) جذب یا پراکنده می‌شوند، در طراحی رادارها اجتناب می‌شود، مگر در مواردی که تشخیص آنها در نظر گرفته شده باشد.

روشنایی

رادار به جای نور خورشید یا ماه یا امواج الکترومغناطیسی ساطع شده توسط خود اجسام مورد نظر، مانند تشعشعات فروسرخ (گرما) به انتقال خود متکی است. این فرآیند هدایت امواج رادیویی مصنوعی به سمت اجسام، روشنایی نامیده می شود ، اگرچه امواج رادیویی برای چشم انسان و همچنین دوربین های نوری نامرئی هستند.

انعکاس

روشنایی می تواند بازتابی را مانند تصویر رادار آب و هوا در سال 1960 ( طوفان ابی ) نشان دهد. فرکانس، شکل پالس، پلاریزاسیون، پردازش سیگنال و آنتن رادار تعیین می کند که چه چیزی را می تواند مشاهده کند.

اگر امواج الکترومغناطیسی که از یک ماده عبور می کنند به ماده دیگری برخورد کنند که ثابت دی الکتریک یا ثابت دی الکتریک متفاوت از اولی دارد، امواج از مرز بین مواد منعکس یا پراکنده می شوند. این بدان معنی است که یک جسم جامد در هوا یا در خلاء ، یا تغییر قابل توجهی در چگالی اتمی بین جسم و آنچه در اطراف آن قرار دارد، معمولا امواج راداری (رادیویی) را از سطح خود پراکنده می کند. این امر به ویژه در مورد مواد رسانای الکتریکی مانند فلز و فیبر کربن صادق است و رادار را برای شناسایی هواپیماها و کشتی‌ها مناسب می‌سازد. مواد جاذب رادار حاوی مواد مقاوم و گاهی مغناطیسی در خودروهای نظامی برای کاهش انعکاس رادار استفاده می شود . این معادل رادیویی رنگ آمیزی چیزی به رنگ تیره است که در شب با چشم دیده نشود.

امواج رادار بسته به اندازه (طول موج) موج رادیویی و شکل هدف به روش های مختلفی پراکنده می شوند. اگر طول موج بسیار کوتاهتر از اندازه هدف باشد، موج به روشی شبیه به روشی که نور توسط یک آینه منعکس می شود، منعکس می شود . اگر طول موج بسیار بیشتر از اندازه هدف باشد، ممکن است هدف به دلیل انعکاس ضعیف قابل مشاهده نباشد. فناوری رادار فرکانس پایین برای شناسایی، اما نه شناسایی اهداف، وابسته به تشدید است. این توسط پراکندگی ریلی توصیف شده است ، اثری که آسمان آبی زمین و غروب های قرمز را ایجاد می کند. هنگامی که دو مقیاس طول با هم مقایسه شوند، ممکن است رزونانس وجود داشته باشد . رادارهای اولیه از طول موج‌های بسیار بلندی استفاده می‌کردند که بزرگ‌تر از اهداف بودند و در نتیجه سیگنال مبهمی دریافت می‌کردند، در حالی که بسیاری از سیستم‌های مدرن از طول‌موج‌های کوتاه‌تر (چند سانتی‌متر یا کمتر) استفاده می‌کردند که می‌توانند اجسامی به کوچکی یک قرص نان را تصویر کنند.

امواج رادیویی کوتاه از منحنی ها و گوشه ها به روشی شبیه درخشش از یک تکه شیشه گرد منعکس می شوند. بازتاب ترین اهداف برای طول موج های کوتاه دارای زاویه 90 درجه بین سطوح بازتابنده هستند . یک بازتابنده گوشه ای از سه سطح صاف تشکیل شده است که مانند گوشه داخلی یک مکعب به هم می رسند. این سازه امواجی را که مستقیماً به دهانه آن وارد می شوند منعکس می کند. آنها معمولاً به عنوان بازتابنده های راداری استفاده می شوند تا اجسامی را که در غیر این صورت تشخیص آنها دشوار است، راحت تر شناسایی شوند. به عنوان مثال، بازتابنده‌های گوشه‌ای روی قایق‌ها، آنها را برای جلوگیری از برخورد یا در حین نجات، قابل تشخیص‌تر می‌کنند. به دلایل مشابه، اشیایی که برای جلوگیری از شناسایی در نظر گرفته شده اند، گوشه ها یا سطوح و لبه های عمود بر جهات تشخیص احتمالی نخواهند داشت، که منجر به ظاهر "عجیب" هواپیماهای رادارگریز می شود . این اقدامات احتیاطی به دلیل پراش ، به ویژه در طول موج های بلندتر، بازتاب را کاملاً از بین نمی برند . سیم های بلند نیم طول موج یا نوارهایی از مواد رسانا، مانند کاه ، بسیار منعکس کننده هستند اما انرژی پراکنده شده را به سمت منبع هدایت نمی کنند. میزان انعکاس یا پراکندگی یک جسم امواج رادیویی را سطح مقطع راداری آن می نامند .

معادله برد رادار

توان Pr _که به آنتن گیرنده باز می گردد با رابطه زیر بدست می آید:

${\displaystyle P_{r}={\frac {P_{t}G_{t}A_{r}\sigma F^{4}}{{(4\pi )}^{2}R_{t}^{2}R_{r}^{2}}}}$

کجا

• P _t = قدرت فرستنده
• G _t = بهره آنتن فرستنده
• A _r = دیافراگم موثر (ناحیه) آنتن گیرنده. این را می توان به صورت , Where نیز بیان کرد ${\displaystyle {G_{r}\lambda ^{2}} \over {4\pi }}$

• ${\displaystyle \lambda }$= طول موج ارسالی
• G _r = بهره آنتن دریافت ^[44]

• σ = سطح مقطع رادار یا ضریب پراکندگی هدف
• F = ضریب انتشار الگو
• R _t = فاصله فرستنده تا هدف
• R _r = فاصله از هدف تا گیرنده.

_{در حالت معمولی که فرستنده و گیرنده در یک مکان هستند، Rt = Rr و} عبارت Rt² Rr² را می توان با R4 جایگزین _کرد ، _جایی ^که R محدوده است. این نتیجه می دهد:

${\displaystyle P_{r}={{P_{t}G_{t}A_{r}\sigma F^{4}} \over {{(4\pi )}^{2}R^{4}}}.}$

این نشان می دهد که توان دریافتی به عنوان توان چهارم برد کاهش می یابد، به این معنی که توان دریافتی از اهداف دور نسبتاً بسیار کم است.

فیلتر اضافی و ادغام پالس معادله رادار را کمی برای عملکرد رادار پالس داپلر تغییر می دهد ، که می تواند برای افزایش برد تشخیص و کاهش قدرت انتقال استفاده شود.

معادله فوق با F = 1 یک ساده سازی برای انتقال در خلاء بدون تداخل است. ضریب انتشار تأثیرات چند مسیری و سایه‌زنی را محاسبه می‌کند و به جزئیات محیط بستگی دارد. در یک موقعیت دنیای واقعی، اثرات pathloss نیز در نظر گرفته می شود.

اثر داپلر

تغییر طول موج ناشی از حرکت منبع

تغییر فرکانس در اثر حرکتی ایجاد می شود که تعداد طول موج های بین بازتابنده و رادار را تغییر می دهد. این می تواند عملکرد رادار را کاهش داده یا افزایش دهد، بسته به اینکه چگونه بر فرآیند شناسایی تأثیر می گذارد. به عنوان مثال، نشان دادن هدف متحرک می تواند با داپلر برای ایجاد لغو سیگنال در سرعت های شعاعی خاص، تعامل داشته باشد، که عملکرد را کاهش می دهد.

سامانه‌های راداری مبتنی بر دریا، رادار نیمه‌فعال ، رادار فعال ، رادار آب‌وهوا ، هواپیماهای نظامی و نجوم راداری برای افزایش عملکرد به اثر داپلر متکی هستند. این اطلاعات در مورد سرعت هدف در طول فرآیند تشخیص تولید می کند. این همچنین به اجسام کوچک اجازه می دهد تا در محیطی حاوی اجسام آهسته در نزدیکی بزرگتر شناسایی شوند.

تغییر داپلر به فعال یا غیرفعال بودن پیکربندی رادار بستگی دارد. رادار فعال سیگنالی را ارسال می کند که به گیرنده منعکس می شود. رادار غیرفعال بستگی به شیء ارسال سیگنال به گیرنده دارد.

تغییر فرکانس داپلر برای رادار فعال به شرح زیر است، جایی که فرکانس داپلر، فرکانس انتقال، سرعت شعاعی و سرعت نور است: ^[45] ${\displaystyle F_{D}}$ ${\displaystyle F_{T}}$ ${\displaystyle V_{R}}$ ${\displaystyle C}$

${\displaystyle F_{D}=2\times F_{T}\times \left({\frac {V_{R}}{C}}\right)}$.

رادار غیرفعال برای اقدامات متقابل الکترونیکی و نجوم رادیویی به شرح زیر قابل استفاده است:

${\displaystyle F_{D}=F_{T}\times \left({\frac {V_{R}}{C}}\right)}$.

فقط مولفه شعاعی سرعت مربوط است. هنگامی که بازتابنده در زاویه قائمه با پرتو رادار حرکت می کند، سرعت نسبی ندارد. اجسامی که به موازات پرتو رادار حرکت می کنند حداکثر تغییر فرکانس داپلر را ایجاد می کنند.

هنگامی که فرکانس ارسال ( ) پالس می شود، با استفاده از فرکانس تکرار پالس ، طیف فرکانس حاصل شامل فرکانس های هارمونیک بالا و پایین با فاصله . در نتیجه، اندازه‌گیری داپلر تنها زمانی غیر مبهم است که شیفت فرکانس داپلر کمتر از نصف باشد ، که فرکانس نایکیست نامیده می‌شود ، زیرا فرکانس بازگشتی را نمی‌توان از جابجایی فرکانس هارمونیک به بالا یا پایین تشخیص داد، بنابراین نیاز به: ${\displaystyle F_{T}}$ ${\displaystyle F_{R}}$ ${\displaystyle F_{T}}$ ${\displaystyle F_{R}}$ ${\displaystyle F_{R}}$

${\displaystyle |F_{D}|<{\frac {F_{R}}{2}}}$

یا هنگام جایگزینی با : ${\displaystyle F_{D}}$

${\displaystyle |V_{R}|<{\frac {F_{R}\times {\frac {C}{F_{T}}}}{4}}}$

به عنوان مثال، رادار هواشناسی داپلر با نرخ پالس 2 کیلوهرتز و فرکانس ارسال 1 گیگاهرتز می تواند به طور قابل اعتماد سرعت آب و هوا را حداکثر تا 150 متر بر ثانیه (340 مایل در ساعت) اندازه گیری کند، بنابراین نمی تواند به طور قابل اعتماد سرعت شعاعی هواپیمای در حال حرکت 1000 متر را تعیین کند. /s (2200 مایل در ساعت).

قطبی شدن

در تمام تابش های الکترومغناطیسی ، میدان الکتریکی عمود بر جهت انتشار است و جهت میدان الکتریکی قطبش موج است. برای یک سیگنال راداری ارسالی، قطبش را می توان کنترل کرد تا اثرات متفاوتی به همراه داشته باشد. رادارها از قطبش افقی، عمودی، خطی و دایره ای برای تشخیص انواع بازتاب استفاده می کنند. به عنوان مثال، قطبش دایره ای برای به حداقل رساندن تداخل ناشی از باران استفاده می شود. بازده پلاریزاسیون خطی معمولا سطوح فلزی را نشان می دهد. بازده پلاریزاسیون تصادفی معمولاً سطح فراکتال مانند سنگ یا خاک را نشان می دهد و توسط رادارهای ناوبری استفاده می شود.

عوامل محدود کننده

مسیر و برد پرتو

ارتفاعات پژواک از سطح زمین کجا :   r : فاصله رادار-هدف ke : 4/3 ae : شعاع زمین θe : زاویه ارتفاع بالای افق رادار ha : ارتفاع فید هورن از سطح زمین
${\displaystyle H=\left({\sqrt {r^{2}+(k_{e}a_{e})^{2}+2rk_{e}a_{e}sin(\theta _{e})}}\right)-k_{e}a_{e}+h_{a}}$

یک پرتو رادار یک مسیر خطی را در خلاء دنبال می کند اما یک مسیر تا حدی منحنی در جو را به دلیل تغییر در ضریب شکست هوا دنبال می کند که به آن افق رادار می گویند . حتی زمانی که پرتو به موازات زمین ساطع می شود، با فرو رفتن انحنای زمین در زیر افق، پرتو از سطح زمین بالا می رود. علاوه بر این، سیگنال توسط رسانه ای که پرتو از آن عبور می کند، ضعیف می شود و پرتو پراکنده می شود.

حداکثر برد رادار معمولی را می توان با تعدادی از عوامل محدود کرد:

• خط دید که به ارتفاع بالای زمین بستگی دارد. بدون خط دید مستقیم، مسیر پرتو مسدود می شود.
• حداکثر محدوده غیر مبهم، که توسط فرکانس تکرار پالس تعیین می شود . حداکثر محدوده غیر مبهم مسافتی است که پالس می تواند طی کند و قبل از انتشار پالس بعدی از آن بازگردد.
• حساسیت رادار و قدرت سیگنال برگشت همانطور که در معادله رادار محاسبه می شود. این جزء شامل عواملی مانند شرایط محیطی و اندازه (یا سطح مقطع راداری) هدف است.

سر و صدا

نویز سیگنال منبع داخلی تغییرات تصادفی در سیگنال است که توسط تمام قطعات الکترونیکی تولید می شود.

سیگنال های منعکس شده با افزایش فاصله به سرعت کاهش می یابند، بنابراین نویز محدودیت برد رادار را ایجاد می کند. کف نویز و نسبت سیگنال به نویز دو معیار متفاوت عملکرد هستند که بر عملکرد محدوده تأثیر می‌گذارند. بازتابنده هایی که خیلی دور هستند سیگنال بسیار کمی تولید می کنند که از کف نویز فراتر می رود و قابل تشخیص نیستند. تشخیص نیاز به سیگنالی دارد که حداقل نسبت سیگنال به نویز از کف نویز بیشتر باشد.

نویز معمولاً به صورت تغییرات تصادفی روی سیگنال پژواک مورد نظر دریافت شده در گیرنده رادار ظاهر می شود. هرچه قدرت سیگنال مورد نظر کمتر باشد، تشخیص آن از نویز دشوارتر است. رقم نویز اندازه گیری نویز تولید شده توسط یک گیرنده در مقایسه با یک گیرنده ایده آل است و این باید به حداقل برسد.

نویز شات توسط الکترون های در حال عبور از یک ناپیوستگی تولید می شود که در همه آشکارسازها رخ می دهد. صدای شات منبع غالب در اکثر گیرنده ها است. همچنین نویز سوسو زدن ناشی از انتقال الکترون از طریق دستگاه های تقویت کننده وجود خواهد داشت که با استفاده از تقویت هتروداین کاهش می یابد . دلیل دیگر برای پردازش هتروداین این است که برای پهنای باند کسری ثابت، پهنای باند آنی به صورت خطی در فرکانس افزایش می‌یابد. این اجازه می دهد تا وضوح محدوده بهبود یافته است. یکی از استثناهای قابل توجه برای سیستم‌های راداری هتروداین (تبدیل پایین) رادار فوق‌باند است . در اینجا یک سیکل منفرد، یا موج گذرا، مشابه ارتباطات UWB استفاده می‌شود، به فهرست کانال‌های UWB مراجعه کنید .

نویز همچنین توسط منابع خارجی تولید می شود که مهمتر از همه تابش حرارتی طبیعی پس زمینه اطراف هدف مورد نظر است. در سیستم های راداری مدرن، نویز داخلی معمولاً برابر یا کمتر از نویز خارجی است. یک استثناء این است که رادار به سمت بالا در آسمان صاف هدف گرفته شود، جایی که صحنه آنقدر "سرد" است که صدای حرارتی بسیار کمی تولید می کند . نویز حرارتی توسط k _B T B داده می شود ، که در آن T دما، B پهنای _باند (فیلتر پس از تطبیق) و kB ثابت بولتزمن است . یک تفسیر شهودی جذاب از این رابطه در رادار وجود دارد. فیلتر همسان اجازه می دهد تا کل انرژی دریافتی از یک هدف در یک سطل واحد فشرده شود (اعم از محدوده، داپلر، ارتفاع یا سطل آزیموت). در ظاهر به نظر می رسد که در یک بازه زمانی ثابت، تشخیص کامل و بدون خطا می تواند به دست آید. این کار با فشرده سازی تمام انرژی در یک برش زمانی بینهایت کوچک انجام می شود. چیزی که این رویکرد را در دنیای واقعی محدود می کند این است که، در حالی که زمان به طور دلخواه قابل تقسیم است، جریان قابل تقسیم نیست. کوانتوم انرژی الکتریکی یک الکترون است، و بنابراین بهترین کاری که می توان انجام داد این است که تمام انرژی فیلتر را در یک الکترون واحد تطبیق دهیم. از آنجایی که الکترون در دمای معینی حرکت می کند ( طیف پلانک )، این منبع نویز نمی تواند بیشتر فرسایش یابد. در نهایت، رادار، مانند همه موجودات در مقیاس کلان، عمیقاً تحت تأثیر نظریه کوانتومی است.

نویز تصادفی است و سیگنال های هدف نه. پردازش سیگنال می تواند با استفاده از دو استراتژی از این پدیده برای کاهش سطح نویز استفاده کند. نوع ادغام سیگنال مورد استفاده با نشانگر هدف متحرک می تواند نویز را برای هر مرحله بهبود بخشد. سیگنال همچنین می تواند بین فیلترهای متعدد برای پردازش سیگنال پالس داپلر تقسیم شود ، که کف نویز را با تعداد فیلترها کاهش می دهد. این پیشرفت ها به انسجام بستگی دارد . ${\displaystyle {\sqrt {2}}}$

تداخل

سیستم های رادار باید بر سیگنال های ناخواسته غلبه کنند تا بر روی اهداف مورد نظر تمرکز کنند. این سیگنال های ناخواسته ممکن است از منابع داخلی و خارجی اعم از غیرفعال و فعال سرچشمه بگیرند. توانایی سیستم رادار برای غلبه بر این سیگنال های ناخواسته، نسبت سیگنال به نویز (SNR) آن را مشخص می کند. SNR به عنوان نسبت قدرت سیگنال به توان نویز در سیگنال مورد نظر تعریف می شود. سطح سیگنال هدف مورد نظر را با سطح نویز پس زمینه (نویز جو و نویز تولید شده در گیرنده) مقایسه می کند. هر چه SNR یک سیستم بالاتر باشد، در تشخیص اهداف واقعی از سیگنال های نویز بهتر است.

بهم ریختگی

پژواک چند مسیره رادار از یک هدف باعث ظاهر شدن ارواح می شود

Clutter به پژواک های فرکانس رادیویی (RF) بازگردانده شده از اهدافی اشاره دارد که برای اپراتورهای رادار جالب نیستند. چنین اهدافی شامل اشیاء ساخته دست بشر مانند ساختمان‌ها و - به عمد - اقدامات متقابل راداری مانند کاه می‌شود . چنین اهدافی همچنین شامل اشیاء طبیعی مانند زمین، دریا، و - زمانی که برای اهداف هواشناسی تعیین نمی شوند - بارش ، تگرگ ، طوفان های گرد و غبار ، حیوانات (به ویژه پرندگان)، تلاطم در گردش جوی ، و مسیرهای شهاب سنگ هستند . به هم ریختگی رادار همچنین می‌تواند ناشی از سایر پدیده‌های جوی باشد، مانند اختلالات در یونوسفر ناشی از طوفان‌های ژئومغناطیسی یا سایر رویدادهای جوی فضایی . این پدیده به ویژه در نزدیکی قطب های ژئومغناطیسی آشکار است ، جایی که عمل باد خورشیدی بر روی مگنتوسفر زمین، الگوهای همرفتی را در پلاسمای یونوسفر ایجاد می کند . ^[46] به هم ریختگی رادار می تواند توانایی رادارهای فرا افق را برای شناسایی اهداف کاهش دهد. ^{[46] [47]}

برخی از بهم ریختگی ها نیز ممکن است ناشی از یک موجبر راداری طولانی بین گیرنده رادار و آنتن باشد. در یک رادار معمولی نشانگر موقعیت پلان (PPI) با یک آنتن چرخان، معمولاً به صورت «خورشید» یا «آفتاب‌زدگی» در مرکز نمایشگر دیده می‌شود، زیرا گیرنده به پژواک ذرات غبار و RF نادرست در موجبر پاسخ می‌دهد. . تنظیم زمان بین زمانی که فرستنده یک پالس می فرستد و زمانی که مرحله گیرنده فعال است به طور کلی باعث کاهش آفتاب سوختگی می شود بدون اینکه بر دقت محدوده تأثیر بگذارد زیرا بیشتر آفتاب سوختگی ناشی از یک پالس ارسالی منتشر شده است که قبل از خروج از آنتن منعکس شده است. Clutter یک منبع تداخل غیرفعال در نظر گرفته می شود زیرا فقط در پاسخ به سیگنال های رادار ارسال شده توسط رادار ظاهر می شود.

بهم ریختگی به روش های مختلفی شناسایی و خنثی می شود. به هم ریختگی بین اسکن های رادار ایستا به نظر می رسد. در پژواک های اسکن بعدی، اهداف مطلوب به نظر حرکت می کنند و همه پژواک های ثابت می توانند حذف شوند. به هم ریختگی دریا را می توان با استفاده از قطبش افقی کاهش داد، در حالی که باران با قطبش دایره ای کاهش می یابد (رادارهای هواشناسی می خواهند نتیجه معکوس داشته باشند، بنابراین از قطبش خطی برای تشخیص بارش استفاده می کنند). روش‌های دیگر سعی می‌کنند نسبت سیگنال به درهم‌کاری را افزایش دهند.

بهم ریختگی با باد حرکت می کند یا ساکن است. دو استراتژی رایج برای بهبود معیارهای عملکرد در یک محیط بهم ریخته عبارتند از:

• نشانگر هدف متحرک، که پالس های متوالی را یکپارچه می کند
• پردازش داپلر، که از فیلترها برای جداسازی درهم و برهم از سیگنال های مطلوب استفاده می کند

موثرترین تکنیک کاهش بهم ریختگی رادار پالس داپلر است . داپلر با استفاده از طیف فرکانس، آشفتگی را از هواپیما و فضاپیما جدا می‌کند ، بنابراین سیگنال‌های فردی را می‌توان از بازتابنده‌های متعددی که در یک حجم قرار دارند با استفاده از تفاوت‌های سرعت جدا کرد. این به یک فرستنده منسجم نیاز دارد. تکنیک دیگر از یک نشانگر هدف متحرک استفاده می کند که سیگنال دریافتی را از دو پالس متوالی با استفاده از فاز کم می کند تا سیگنال های اجسام آهسته حرکت را کاهش دهد. این را می توان برای سیستم هایی که فاقد فرستنده منسجم هستند، مانند رادار دامنه پالس دامنه زمان، تطبیق داد .

نرخ هشدار کاذب ثابت ، نوعی از کنترل بهره خودکار (AGC)، روشی است که بر بازدهی درهم و برهمی بسیار بیشتر از پژواک های اهداف مورد نظر متکی است. بهره گیرنده به طور خودکار تنظیم می شود تا سطح ثابتی از بهم ریختگی قابل مشاهده را حفظ کند. در حالی که این به شناسایی اهداف پوشانده شده توسط درهم و برهمی قوی تر اطراف کمک نمی کند، به تشخیص منابع هدف قوی کمک می کند. در گذشته رادار AGC به صورت الکترونیکی کنترل می شد و بر بهره کل گیرنده رادار تأثیر می گذاشت. همانطور که رادارها تکامل یافتند، AGC تحت کنترل نرم افزار کامپیوتری قرار گرفت و با دانه بندی بیشتر در سلول های تشخیص خاص، بهره را تحت تاثیر قرار داد.

به هم ریختگی ممکن است از پژواک های چند مسیره از اهداف معتبر ناشی از انعکاس زمین، مجرای اتمسفر یا انعکاس / انکسار یونوسفر (مثلاً انتشار غیرعادی ) ناشی شود. این نوع بهم ریختگی به ویژه آزاردهنده است زیرا به نظر می رسد حرکت می کند و مانند سایر اهداف عادی (نقطه ای) مورد علاقه حرکت می کند. در یک سناریوی معمولی، پژواک هواپیما از زمین زیر منعکس می‌شود و به‌عنوان هدفی یکسان در زیر هدف صحیح به گیرنده ظاهر می‌شود. رادار ممکن است سعی کند اهداف را متحد کند، هدف را در ارتفاع نادرست گزارش کند، یا آن را بر اساس لرزش یا عدم امکان فیزیکی از بین ببرد. پارگی پرش زمین با تقویت سیگنال رادار و هدایت آن به سمت پایین از این پاسخ سوء استفاده می کند. ^[48] ​​این مشکلات را می توان با ترکیب یک نقشه زمینی از محیط اطراف رادار و از بین بردن همه پژواک هایی که به نظر می رسد از زیر زمین یا بالای یک ارتفاع معین منشأ می گیرند، برطرف کرد. Monopulse را می توان با تغییر الگوریتم ارتفاع مورد استفاده در ارتفاع کم بهبود بخشید. در تجهیزات راداری جدیدتر کنترل ترافیک هوایی، الگوریتم‌هایی برای شناسایی اهداف کاذب با مقایسه بازده پالس فعلی با موارد مجاور و همچنین محاسبه غیر احتمالات بازگشت استفاده می‌شوند.

پارازیت

پارازیت رادار به سیگنال‌های فرکانس رادیویی اشاره دارد که از منابع خارج از رادار منشأ می‌گیرد و در فرکانس رادار مخابره می‌کند و در نتیجه اهداف مورد نظر را پنهان می‌کند. پارازیت ممکن است عمدی باشد، مانند یک تاکتیک جنگ الکترونیک ، یا غیرعمدی، مانند نیروهای دوستانه که تجهیزاتی را که با استفاده از همان محدوده فرکانس ارسال می‌کنند، عملیاتی می‌کنند. پارازیت یک منبع تداخل فعال در نظر گرفته می شود، زیرا توسط عناصر خارج از رادار و به طور کلی غیر مرتبط با سیگنال های رادار آغاز می شود.

پارازیت برای رادار مشکل‌ساز است، زیرا سیگنال پارازیت فقط باید یک طرفه (از پارازیت‌کننده به گیرنده رادار) حرکت کند، در حالی که پژواک رادار دو طرف (رادار-هدف-رادار) را طی می‌کند و بنابراین در زمان بازگشت به میزان قابل توجهی از قدرت آن کاسته می‌شود. به گیرنده رادار مطابق با قانون مربع معکوس . بنابراین پارازیت ها می توانند بسیار کمتر از رادارهای پارازیت شده خود باشند و همچنان به طور موثر اهداف را در امتداد خط دید از پارازیت تا رادار بپوشانند ( پارچه اصلی لوب ). پارازیت‌ها اثر اضافه‌ای بر روی رادارها در امتداد سایر خطوط دید از طریق لبه‌های جانبی گیرنده رادار دارند ( پارگی لوب جانبی ).

پارازیت لوب اصلی معمولاً تنها با باریک کردن زاویه جامد لوب اصلی کاهش می‌یابد و وقتی مستقیماً با یک پارازیت مواجه می‌شوید که از فرکانس و قطبش مشابه رادار استفاده می‌کند، نمی‌توان آن را کاملاً از بین برد. با کاهش لوب های جانبی در طراحی آنتن رادار و با استفاده از یک آنتن همه جهته برای شناسایی و نادیده گرفتن سیگنال های غیر لوب اصلی می توان بر پارازیت لوب جانبی غلبه کرد. سایر تکنیک های ضد پارگی عبارتند از پرش فرکانس و پلاریزاسیون .

پردازش سیگنال

اندازه گیری فاصله

زمان حمل و نقل

رادار پالس: زمان رفت و برگشت برای رسیدن پالس رادار به هدف و بازگشت اندازه گیری می شود. فاصله متناسب با این زمان است.

یکی از راه‌های بدست آوردن اندازه‌گیری فاصله (محدوده) بر اساس زمان پرواز است : یک پالس کوتاه از سیگنال رادیویی (تابش الکترومغناطیسی) را ارسال کنید و زمان بازگشت بازتاب را اندازه‌گیری کنید. مسافت نصف زمان رفت و برگشت ضربدر سرعت سیگنال است. ضریب یک دوم از این واقعیت ناشی می شود که سیگنال باید به جسم حرکت کند و دوباره برگردد. از آنجایی که امواج رادیویی با سرعت نور حرکت می کنند ، اندازه گیری دقیق فاصله به وسایل الکترونیکی با سرعت بالا نیاز دارد. در بیشتر موارد، گیرنده بازگشت را در حین ارسال سیگنال تشخیص نمی دهد. از طریق استفاده از یک دوبلکسر، رادار بین ارسال و دریافت با سرعت از پیش تعیین شده سوئیچ می کند. یک اثر مشابه حداکثر دامنه را نیز تحمیل می کند. برای به حداکثر رساندن برد، باید از زمان‌های طولانی‌تری بین پالس‌ها استفاده کرد که به آن زمان تکرار پالس یا متقابل آن، فرکانس تکرار پالس گفته می‌شود.

این دو اثر با یکدیگر در تضاد هستند و ترکیب برد کوتاه خوب و برد بلند خوب در یک رادار کار آسانی نیست. این به این دلیل است که پالس‌های کوتاه مورد نیاز برای پخش حداقل برد خوب، انرژی کل کمتری دارند، و بازده را بسیار کوچک‌تر و شناسایی هدف را سخت‌تر می‌کند. این می تواند با استفاده از پالس های بیشتر جبران شود، اما این باعث می شود حداکثر دامنه کوتاه شود. بنابراین هر رادار از نوع خاصی از سیگنال استفاده می کند. رادارهای دوربرد معمولاً از پالس‌های بلند با تأخیر طولانی بین آنها استفاده می‌کنند و رادارهای برد کوتاه از پالس‌های کوچک‌تر با فاصله زمانی کمتر استفاده می‌کنند. همانطور که الکترونیک بهبود یافته است، بسیاری از رادارها می توانند فرکانس تکرار پالس خود را تغییر دهند و در نتیجه برد خود را تغییر دهند. جدیدترین رادارها دو پالس را در طول یک سلول شلیک می کنند، یکی برای برد کوتاه (حدود 10 کیلومتر (6.2 مایل)) و یک سیگنال جداگانه برای بردهای طولانی تر (حدود 100 کیلومتر (62 مایل)).

همچنین فاصله ممکن است به عنوان تابعی از زمان اندازه گیری شود. مایل رادار زمانی است که طول می کشد تا یک پالس رادار یک مایل دریایی را طی کند ، از یک هدف منعکس شود و به آنتن رادار بازگردد. از آنجایی که یک مایل دریایی به عنوان 1852 متر تعریف می شود، پس از تقسیم این فاصله بر سرعت نور (299792458 متر بر ثانیه) و سپس ضرب کردن نتیجه در 2 نتیجه 12.36 میکرو ثانیه در مدت زمان به دست می آید.

مدولاسیون فرکانس

رادار موج پیوسته (CW). استفاده از مدولاسیون فرکانس اجازه می دهد تا محدوده استخراج شود.

شکل دیگری از رادار اندازه گیری فاصله بر اساس مدولاسیون فرکانس است. در این سیستم ها فرکانس سیگنال ارسالی در طول زمان تغییر می کند. از آنجایی که سیگنال زمان محدودی را برای سفر به هدف و بازگشت از آن نیاز دارد، سیگنال دریافتی فرکانس متفاوتی با فرستنده در زمانی است که سیگنال منعکس شده به رادار می رسد. با مقایسه فرکانس دو سیگنال می توان به راحتی تفاوت را اندازه گیری کرد. این امر به راحتی با دقت بسیار بالا حتی در الکترونیک دهه 1940 انجام می شود. مزیت دیگر این است که رادار می تواند به طور موثر در فرکانس های نسبتا پایین عمل کند. این در توسعه اولیه این نوع زمانی که تولید سیگنال با فرکانس بالا دشوار یا گران بود مهم بود.

این تکنیک را می توان در رادار موج پیوسته استفاده کرد و اغلب در ارتفاع سنج های رادار هواپیما یافت می شود . در این سیستم‌ها، سیگنال راداری حامل به روشی قابل پیش‌بینی فرکانس مدوله می‌شود، که معمولاً با یک موج سینوسی یا الگوی دندان اره‌ای در فرکانس‌های صوتی تغییر می‌کند. سپس سیگنال از یک آنتن فرستاده می شود و روی آنتن دیگری دریافت می شود که معمولاً در پایین هواپیما قرار دارد و سیگنال را می توان به طور مداوم با استفاده از یک مدولاتور فرکانس ضربان ساده مقایسه کرد که یک تن فرکانس صوتی را از سیگنال برگشتی و بخشی از سیگنال تولید می کند. سیگنال ارسال شده

شاخص مدولاسیون سوار بر سیگنال دریافتی متناسب با تاخیر زمانی بین رادار و بازتابنده است. تغییر فرکانس با تاخیر زمانی بیشتر بیشتر می شود. تغییر فرکانس به طور مستقیم با مسافت طی شده متناسب است. این فاصله را می توان بر روی یک ابزار نمایش داد، و همچنین ممکن است از طریق ترانسپوندر در دسترس باشد . این پردازش سیگنال مشابه آن چیزی است که در رادار تشخیص سرعت داپلر استفاده می شود. سیستم های نمونه ای که از این رویکرد استفاده می کنند عبارتند از AZUSA , MISTRAM , و UDOP .

رادار زمینی از سیگنال های FM کم مصرف استفاده می کند که محدوده فرکانس بیشتری را پوشش می دهد. انعکاس های متعدد به صورت ریاضی برای تغییرات الگو با پاس های متعدد و ایجاد یک تصویر مصنوعی کامپیوتری تجزیه و تحلیل می شوند. از اثرات داپلر استفاده می شود که امکان شناسایی اجسام آهسته در حال حرکت را فراهم می کند و همچنین تا حد زیادی "صدا" را از سطوح بدنه های آب حذف می کند.

فشرده سازی نبض

دو تکنیک ذکر شده در بالا هر دو دارای معایبی هستند. تکنیک زمان‌بندی پالس دارای یک مبادله ذاتی است که دقت اندازه‌گیری فاصله با طول پالس رابطه معکوس دارد، در حالی که انرژی و در نتیجه محدوده جهت مستقیماً مرتبط است. افزایش قدرت برای برد طولانی‌تر با حفظ دقت، پیک قدرت بسیار بالایی را می‌طلبد، با رادارهای هشدار اولیه دهه 1960 که اغلب در ده‌ها مگاوات کار می‌کنند. روش‌های موج پیوسته این انرژی را در زمان پخش می‌کنند و بنابراین در مقایسه با تکنیک‌های پالس، به توان اوج بسیار کمتری نیاز دارند، اما به روشی نیاز دارند که به سیگنال‌های ارسالی و دریافتی اجازه می‌دهد همزمان کار کنند، که اغلب نیاز به دو آنتن جداگانه دارند.

معرفی الکترونیک جدید در دهه 1960 امکان ترکیب این دو تکنیک را فراهم کرد. با یک پالس طولانی تر شروع می شود که همچنین فرکانس مدوله شده است. پخش انرژی پخش در زمان به این معنی است که می توان از انرژی های اوج کمتری استفاده کرد، با نمونه های مدرن که معمولاً در حد ده ها کیلووات هستند. هنگام دریافت، سیگنال به سیستمی ارسال می شود که فرکانس های مختلف را با زمان های مختلف به تاخیر می اندازد. خروجی حاصل یک پالس بسیار کوتاهتر است که برای اندازه گیری دقیق فاصله مناسب است، در حالی که انرژی دریافتی را به پیک انرژی بسیار بالاتر فشرده می کند و در نتیجه نسبت سیگنال به نویز را کاهش می دهد. این تکنیک تا حد زیادی در رادارهای بزرگ مدرن جهانی است.

اندازه گیری سرعت

سرعت تغییر فاصله از یک جسم نسبت به زمان است. بنابراین سیستم موجود برای اندازه گیری فاصله، همراه با ظرفیت حافظه برای دیدن آخرین جایی که هدف بوده است، برای اندازه گیری سرعت کافی است. در یک زمان حافظه شامل یک کاربر بود که علامت‌های مداد چربی را روی صفحه رادار ایجاد می‌کرد و سپس با استفاده از یک قانون اسلاید سرعت را محاسبه می‌کرد . سیستم‌های رادار مدرن با استفاده از رایانه‌ها، عملیات معادل را سریع‌تر و دقیق‌تر انجام می‌دهند.

اگر خروجی فرستنده منسجم باشد (فاز همگام شده)، یک افکت دیگر وجود دارد که می تواند برای اندازه گیری سرعت تقریباً آنی مورد استفاده قرار گیرد (هیچ حافظه لازم نیست) که به اثر داپلر معروف است . اکثر سیستم های راداری مدرن از این اصل در رادار داپلر و سیستم های رادار پالس داپلر ( رادار آب و هوا ، رادار نظامی) استفاده می کنند. اثر داپلر تنها قادر به تعیین سرعت نسبی هدف در طول خط دید از رادار تا هدف است. هر جزء از سرعت هدف عمود بر خط دید را نمی توان تنها با استفاده از اثر داپلر تعیین کرد، اما می توان آن را با ردیابی آزیموت هدف در طول زمان تعیین کرد.

ساخت یک رادار داپلر بدون هیچ پالسی که به رادار موج پیوسته (رادار CW) معروف است، با ارسال یک سیگنال بسیار خالص با فرکانس شناخته شده امکان پذیر است. رادار CW برای تعیین مولفه شعاعی سرعت هدف ایده آل است. رادار CW معمولاً توسط مجریان ترافیک برای اندازه‌گیری سریع و دقیق سرعت خودرو در جایی که برد مهم نیست، استفاده می‌شود.

هنگام استفاده از یک رادار پالسی، تغییر بین فاز برگشت های متوالی فاصله ای را که هدف بین پالس ها حرکت کرده است را نشان می دهد و بنابراین می توان سرعت آن را محاسبه کرد. دیگر پیشرفت‌های ریاضی در پردازش سیگنال راداری شامل تجزیه و تحلیل فرکانس زمان (Weyl Heisenberg یا موجک )، و همچنین تبدیل چیرپلت است که از تغییر فرکانس بازگشت از اهداف متحرک استفاده می‌کند ("چیپ").

پردازش سیگنال پالس داپلر

پردازش سیگنال پالس داپلر محور Range Sample نمونه های جداگانه گرفته شده در بین هر پالس ارسال را نشان می دهد. محور فاصله بازه نشان دهنده هر بازه پالس ارسال متوالی است که در طی آن نمونه برداری می شود. فرآیند تبدیل فوریه سریع، نمونه‌های حوزه زمان را به طیف‌های حوزه فرکانس تبدیل می‌کند. گاهی اوقات به آن بستر ناخن می گویند .

پردازش سیگنال پالس داپلر شامل فیلتر فرکانس در فرآیند تشخیص است. فضای بین هر پالس ارسالی به سلول های محدوده یا گیت های محدوده تقسیم می شود. هر سلول به طور مستقل مانند فرآیندی که توسط یک تحلیلگر طیف برای تولید صفحه نمایش فرکانس های مختلف استفاده می شود، فیلتر می شود. هر فاصله متفاوت طیف متفاوتی تولید می کند. این طیف ها برای انجام فرآیند تشخیص استفاده می شوند. این برای دستیابی به عملکرد قابل قبول در محیط های متخاصم شامل آب و هوا، زمین و اقدامات متقابل الکترونیکی مورد نیاز است.

هدف اصلی اندازه گیری هم دامنه و هم فرکانس سیگنال منعکس شده از فواصل چندگانه است. این با رادار هواشناسی برای اندازه گیری سرعت باد شعاعی و میزان بارش در هر حجم مختلف هوا استفاده می شود. این با سیستم های محاسباتی برای تولید یک نقشه الکترونیکی آب و هوا در زمان واقعی مرتبط است. ایمنی هواپیما بستگی به دسترسی مداوم به اطلاعات دقیق رادار آب و هوا دارد که برای جلوگیری از صدمات و حوادث استفاده می شود. رادار هواشناسی از PRF کم استفاده می کند . الزامات انسجام به اندازه الزامات سیستم های نظامی سختگیرانه نیست زیرا سیگنال های فردی معمولاً نیازی به جداسازی ندارند. فیلتر کمتر پیچیده مورد نیاز است و پردازش ابهام برد معمولاً با رادار هواشناسی در مقایسه با رادار نظامی که برای ردیابی وسایل نقلیه هوایی در نظر گرفته شده است مورد نیاز نیست.

هدف جایگزین، قابلیت « نگاه به پایین/شلیک به پایین » است که برای بهبود بقای نبرد هوایی نظامی لازم است. پالس داپلر همچنین برای رادارهای نظارتی زمینی مورد نیاز برای دفاع از پرسنل و وسایل نقلیه استفاده می شود. ^{[49] [50]} پردازش سیگنال پالس داپلر حداکثر فاصله تشخیص را با استفاده از تشعشعات کمتر نزدیک به خلبانان هواپیما، پرسنل کشتی، پیاده نظام و توپخانه افزایش می دهد. انعکاس از زمین، آب و آب و هوا سیگنال‌هایی بسیار بزرگ‌تر از هواپیماها و موشک‌ها تولید می‌کند، که به وسایل نقلیه سریع‌السیر اجازه می‌دهد با استفاده از تکنیک‌های پرواز زمینی و فن‌آوری پنهان‌کاری پنهان شوند تا زمانی که خودروی حمله‌کننده برای نابودی خیلی نزدیک نباشد، از شناسایی جلوگیری کنند. پردازش سیگنال پالس داپلر دارای فیلترهای الکترونیکی پیچیده تری است که با خیال راحت این نوع ضعف را از بین می برد. این امر مستلزم استفاده از فرکانس تکرار پالس متوسط ​​با سخت افزار منسجم فازی است که محدوده دینامیکی زیادی دارد. کاربردهای نظامی به PRF متوسط ​​نیاز دارند که از تعیین مستقیم دامنه جلوگیری می‌کند، و پردازش تفکیک ابهام دامنه برای شناسایی محدوده واقعی همه سیگنال‌های بازتاب‌شده مورد نیاز است. حرکت شعاعی معمولاً با فرکانس داپلر مرتبط می شود تا سیگنال قفلی تولید کند که توسط سیگنال های پارازیت رادار تولید نمی شود. پردازش سیگنال پالس داپلر همچنین سیگنال های صوتی تولید می کند که می تواند برای شناسایی تهدید استفاده شود. ^[49]

کاهش اثرات تداخل

پردازش سیگنال در سیستم های راداری برای کاهش اثرات تداخل رادار استفاده می شود. تکنیک های پردازش سیگنال شامل نشان دادن هدف متحرک ، پردازش سیگنال پالس داپلر ، پردازشگرهای شناسایی هدف متحرک، همبستگی با اهداف رادار نظارت ثانویه ، پردازش تطبیقی ​​فضا-زمان ، و ردیابی قبل از تشخیص است . نرخ هشدار کاذب ثابت و پردازش مدل دیجیتالی زمین نیز در محیط های درهم و برهم استفاده می شود.

استخراج قطعه و مسیر

الگوریتم مسیر یک استراتژی بهبود عملکرد رادار است. الگوریتم‌های ردیابی توانایی پیش‌بینی موقعیت آینده چندین اجسام متحرک را بر اساس تاریخچه موقعیت‌های فردی گزارش‌شده توسط سیستم‌های حسگر فراهم می‌کنند.

اطلاعات تاریخی جمع آوری شده و برای پیش بینی موقعیت آینده برای استفاده در کنترل ترافیک هوایی، تخمین تهدید، دکترین سیستم جنگی، هدف گیری اسلحه و هدایت موشک استفاده می شود. داده های موقعیت توسط حسگرهای رادار در مدت چند دقیقه جمع آوری می شود.

چهار الگوریتم آهنگ رایج وجود دارد. ^[51]

• الگوریتم نزدیکترین همسایه
• انجمن داده های احتمالی
• ردیابی فرضیه های چندگانه
• مدل چندگانه تعاملی (IMM)

ویدئوهای رادار از هواپیما می‌توانند تحت فرآیند استخراج نمودار قرار گیرند که در آن سیگنال‌های جعلی و مزاحم دور ریخته می‌شوند. دنباله ای از بازگشت های هدف را می توان از طریق دستگاهی که به عنوان استخراج کننده نمودار شناخته می شود نظارت کرد.

بازده های زمان واقعی غیر مرتبط را می توان از اطلاعات نمایش داده شده حذف کرد و یک نمودار منفرد نمایش داد. در برخی از سیستم‌های راداری، یا به‌طور متناوب در سیستم فرماندهی و کنترلی که رادار به آن متصل است، از یک ردیاب رادار برای مرتبط کردن توالی نقشه‌های متعلق به اهداف منفرد و تخمین عناوین و سرعت اهداف استفاده می‌شود.

مهندسی

اجزای رادار

اجزای یک رادار عبارتند از:

• فرستنده ای که سیگنال رادیویی را با یک اسیلاتور مانند کلیسترون یا مگنترون تولید می کند و مدت زمان آن را توسط یک مدولاتور کنترل می کند .
• یک موجبر که فرستنده و آنتن را به هم متصل می کند.
• یک دوبلکسر که به عنوان سوئیچ بین آنتن و فرستنده یا گیرنده سیگنال در هنگام استفاده از آنتن در هر دو موقعیت عمل می کند.
• یک گیرنده ​با دانستن شکل سیگنال دریافتی مورد نظر (یک پالس)، می توان یک گیرنده بهینه را با استفاده از فیلتر همسان طراحی کرد .
• یک پردازنده نمایشگر برای تولید سیگنال برای دستگاه های خروجی قابل خواندن توسط انسان .
• بخش الکترونیکی که تمام آن دستگاه ها و آنتن را برای انجام اسکن رادار سفارش داده شده توسط نرم افزار کنترل می کند.
• پیوندی به دستگاه‌ها و نمایشگرهای کاربر نهایی.

طراحی آنتن

آنتن AS-3263/SPS-49(V) (نیروی دریایی ایالات متحده)

سیگنال های رادیویی که از یک آنتن منفرد پخش می شوند در همه جهات پخش می شوند و به همین ترتیب یک آنتن واحد سیگنال ها را به طور مساوی از همه جهات دریافت می کند. این امر رادار را با مشکل تصمیم گیری در مورد محل قرار گرفتن شی هدف مواجه می کند.

سیستم های اولیه تمایل به استفاده از آنتن های پخش همه جانبه داشتند ، با آنتن های گیرنده جهت دار که در جهت های مختلف اشاره می کردند. به عنوان مثال، اولین سیستمی که به کار گرفته شد، Chain Home، از دو آنتن مستقیم در زوایای قائم برای دریافت استفاده کرد که هر کدام روی یک صفحه نمایش متفاوت بودند. حداکثر بازگشت با یک آنتن در زوایای قائم به هدف، و حداقل با آنتن که مستقیماً به سمت آن نشانه رفته است (پایان روشن) تشخیص داده می شود. اپراتور می‌توانست با چرخاندن آنتن جهت رسیدن به هدف را تعیین کند تا یکی از نمایشگرها حداکثر و دیگری حداقل را نشان دهد. یکی از محدودیت‌های جدی این نوع راه‌حل این است که پخش در همه جهات ارسال می‌شود، بنابراین مقدار انرژی در جهتی که مورد بررسی قرار می‌گیرد، بخش کوچکی از انرژی ارسال شده است. برای بدست آوردن مقدار معقولی توان روی "هدف"، آنتن فرستنده نیز باید جهت دار باشد.

بازتابنده سهموی

آنتن رادار نظارتی

سیستم‌های مدرن‌تر از یک "دیش" سهموی هدایت‌پذیر برای ایجاد یک پرتو پخش محکم استفاده می‌کنند که معمولاً از همان دیش گیرنده استفاده می‌کنند. چنین سیستم‌هایی اغلب دو فرکانس رادار را در یک آنتن ترکیب می‌کنند تا امکان فرمان خودکار یا قفل رادار را فراهم کنند .

بازتابنده های سهموی می توانند سهمی متقارن یا سهمی خراب باشند: آنتن های سهمی متقارن یک پرتو باریک "مدادی" در هر دو بعد X و Y تولید می کنند و در نتیجه بهره بیشتری دارند. رادار هواشناسی NEXRAD Pulse-Doppler از یک آنتن متقارن برای انجام اسکن حجمی دقیق جو استفاده می کند . آنتن های سهموی خراب یک پرتو باریک در یک بعد و یک پرتو نسبتا گسترده در بعد دیگر تولید می کنند. این ویژگی در صورتی مفید است که تشخیص هدف در طیف وسیعی از زوایای مهمتر از مکان هدف در سه بعدی باشد. اکثر رادارهای نظارت دوبعدی از یک آنتن سهموی خراب با پهنای پرتو آزیموتال باریک و پهنای پرتو عمودی گسترده استفاده می کنند. این پیکربندی پرتو به اپراتور رادار اجازه می‌دهد هواپیما را در یک آزیموت خاص اما در ارتفاع نامشخص شناسایی کند. برعکس، رادارهای موسوم به "نود" ارتفاع یابی از یک بشقاب با پهنای پرتو عمودی باریک و پهنای پرتو آزیموتال وسیع برای شناسایی هواپیما در ارتفاعی خاص اما با دقت ازیموتی پایین استفاده می کنند.

انواع اسکن

• اسکن اولیه: یک تکنیک اسکن که در آن آنتن اصلی آنتن برای تولید یک پرتو اسکن حرکت می‌کند، نمونه‌هایی شامل اسکن دایره‌ای، اسکن بخش و غیره است.
• اسکن ثانویه: یک تکنیک اسکن که در آن تغذیه آنتن برای تولید یک پرتو اسکن حرکت می کند، نمونه هایی از جمله اسکن مخروطی، اسکن بخش یک طرفه، سوئیچینگ لوب و غیره است.
• پالمر اسکن: یک تکنیک اسکن که با حرکت آنتن اصلی و تغذیه آن یک پرتو اسکن تولید می کند. اسکن پالمر ترکیبی از اسکن اولیه و اسکن ثانویه است.
• اسکن مخروطی : پرتو رادار در یک دایره کوچک حول محور "دوربینی" که به سمت هدف است می چرخد.

موجبر شیاردار

آنتن موجبر شیاردار

به طور مشابه برای بازتابنده سهموی، موجبر شیاردار به صورت مکانیکی برای اسکن حرکت داده می‌شود و مخصوصاً برای سیستم‌های اسکن سطح غیر ردیابی مناسب است، جایی که الگوی عمودی ممکن است ثابت بماند. به دلیل هزینه کمتر و قرار گرفتن در معرض باد کمتر، رادارهای نظارتی روی کشتی، سطح فرودگاه و بندر اکنون از این روش به جای آنتن سهموی استفاده می کنند.

آرایه فازی

آرایه فازی : همه آنتن های رادار نباید برای اسکن آسمان بچرخند.

روش دیگر هدایت در رادار آرایه فازی استفاده می شود .

آنتن های آرایه فازی از عناصر آنتن مشابه با فاصله مساوی مانند آنتن ها یا ردیف هایی از موجبرهای شکاف دار تشکیل شده اند. هر عنصر آنتن یا گروهی از عناصر آنتن دارای یک تغییر فاز مجزا است که یک گرادیان فاز در سراسر آرایه ایجاد می کند. به عنوان مثال، عناصر آرایه ای که یک تغییر فاز 5 درجه برای هر طول موج در سرتاسر وجه آرایه ایجاد می کنند، پرتویی را تولید می کنند که 5 درجه دورتر از خط مرکزی عمود بر صفحه آرایه قرار دارد. سیگنال هایی که در امتداد آن پرتو حرکت می کنند، تقویت خواهند شد. سیگنال‌هایی که از آن پرتو منعکس می‌شوند، لغو خواهند شد. میزان تقویت، افزایش آنتن است . مقدار لغو، سرکوب لوب جانبی است. ^[52]

رادارهای آرایه فازی از اولین سال‌های رادار در جنگ جهانی دوم ( رادار ماموت ) مورد استفاده قرار می‌گرفتند، اما محدودیت‌های دستگاه الکترونیکی منجر به عملکرد ضعیف شد. رادارهای آرایه فازی در اصل برای دفاع موشکی مورد استفاده قرار می‌گرفتند (برای مثال برنامه حفاظتی را ببینید ). آنها قلب سیستم رزمی Aegis و سیستم موشکی پاتریوت هستند . افزونگی عظیم مرتبط با داشتن تعداد زیادی از عناصر آرایه، قابلیت اطمینان را به قیمت کاهش تدریجی عملکرد که با شکست عناصر فاز منفرد اتفاق می‌افتد، افزایش می‌دهد. تا حدودی از رادارهای آرایه فازی در نظارت آب و هوا استفاده شده است . از سال 2017، NOAA قصد دارد یک شبکه ملی از رادارهای آرایه فازی چندکاره را در مدت 10 سال در سراسر ایالات متحده برای مطالعات هواشناسی و نظارت بر پرواز اجرا کند. ^[53]

آنتن‌های آرایه‌ای فازی را می‌توان برای مطابقت با اشکال خاص مانند موشک‌ها، وسایل نقلیه پشتیبانی پیاده نظام، کشتی‌ها و هواپیماها ساخت.

با کاهش قیمت لوازم الکترونیکی، رادارهای آرایه فازی رایج تر شده اند. تقریباً تمام سیستم‌های رادار نظامی مدرن مبتنی بر آرایه‌های مرحله‌ای هستند، که در آن هزینه اضافی جزئی با قابلیت اطمینان بهبود یافته یک سیستم بدون قطعات متحرک جبران می‌شود. طرح‌های آنتن متحرک سنتی هنوز به طور گسترده در نقش‌هایی استفاده می‌شوند که هزینه آن عامل مهمی مانند نظارت بر ترافیک هوایی و سیستم‌های مشابه است.

رادارهای آرایه فازی برای استفاده در هواپیما ارزشمند هستند زیرا می توانند چندین هدف را ردیابی کنند. اولین هواپیمایی که از رادار آرایه فازی استفاده کرد B-1B Lancer بود . اولین هواپیمای جنگنده ای که از رادار آرایه فازی استفاده کرد Mikoyan MiG-31 بود . رادار آرایه اسکن شده الکترونیکی SBI-16 Zaslon Passive MiG-31M به عنوان قدرتمندترین رادار جنگنده جهان در نظر گرفته می شد، ^{[ نیاز به منبع ]} تا زمانی که آرایه اسکن الکترونیکی AN/APG-77 Active در لاکهید مارتین F-22 Raptor معرفی شد .

تکنیک‌های تداخل سنجی آرایه فازی یا سنتز دیافراگم ، با استفاده از آرایه‌ای از ظروف جداگانه که در یک روزنه مؤثر واحد قرار می‌گیرند، برای کاربردهای رادار معمولی نیستند، اگرچه به طور گسترده در نجوم رادیویی استفاده می‌شوند . به دلیل نازک شدن آرایه ، چنین آرایه‌های دیافراگم متعدد، هنگامی که در فرستنده‌ها استفاده می‌شوند، منجر به پرتوهای باریکی می‌شوند که به قیمت کاهش کل توان ارسالی به هدف می‌شود. در اصل، چنین تکنیک‌هایی می‌توانند وضوح فضایی را افزایش دهند، اما توان کمتر به این معنی است که این معمولاً مؤثر نیست.

از سوی دیگر، سنتز دیافراگم با پردازش داده‌های حرکتی از یک منبع متحرک واحد، به طور گسترده در سیستم‌های رادار فضا و هوابرد استفاده می‌شود .

باندهای فرکانس

اندازه آنتن ها معمولاً باید مشابه طول موج فرکانس عملیاتی باشد، معمولاً در یک مرتبه بزرگی . این یک انگیزه قوی برای استفاده از طول موج‌های کوتاه‌تر ایجاد می‌کند، زیرا منجر به آنتن‌های کوچک‌تر می‌شود. طول موج‌های کوتاه‌تر نیز به دلیل پراش، وضوح بالاتری را به همراه دارد، به این معنی که بازتابنده شکلی که در اکثر رادارها دیده می‌شود نیز می‌تواند برای هر پهنای پرتوی دلخواه کوچک‌تر شود.

مخالفت با حرکت به سمت طول موج های کوچکتر تعدادی از مسائل عملی است. برای نمونه، وسایل الکترونیکی مورد نیاز برای تولید طول‌موج‌های بسیار کوتاه با توان بالا، عموماً پیچیده‌تر و گران‌تر از وسایل الکترونیکی مورد نیاز برای طول‌موج‌های بلندتر بودند یا اصلا وجود نداشتند. مسئله دیگر این است که رقم موثر دیافراگم معادله رادار به این معنی است که برای هر اندازه آنتن (یا بازتابنده) معینی در طول موج های طولانی تر کارآمدتر خواهد بود. علاوه بر این، طول موج‌های کوتاه‌تر ممکن است با مولکول‌ها یا قطرات باران در هوا تعامل داشته و سیگنال را پراکنده کنند. طول موج های بسیار بلند همچنین دارای اثرات پراش اضافی هستند که آنها را برای رادارهای افق مناسب می کند . به همین دلیل، طیف گسترده ای از طول موج ها در نقش های مختلف استفاده می شود.

نام‌های سنتی گروه‌ها به‌عنوان اسم رمز در طول جنگ جهانی دوم سرچشمه گرفته‌اند و هنوز هم در سراسر جهان مورد استفاده نظامی و هوایی هستند. آنها در ایالات متحده توسط موسسه مهندسین برق و الکترونیک و در سطح بین المللی توسط اتحادیه بین المللی مخابرات پذیرفته شده اند . اکثر کشورها مقررات اضافی برای کنترل اینکه کدام بخش از هر باند برای استفاده غیرنظامی یا نظامی در دسترس است، دارند.

سایر کاربران طیف رادیویی، مانند صنایع پخش و اقدامات متقابل الکترونیکی ، نامگذاری های نظامی سنتی را با سیستم های خود جایگزین کرده اند.

تعدیل کننده ها

مدولاتورها برای ارائه شکل موج پالس RF عمل می کنند. دو طرح مختلف مدولاتور رادار وجود دارد:

• سوئیچ ولتاژ بالا برای نوسان سازهای قدرت با کلید غیر منسجم ^[54] این مدولاتورها از یک ژنراتور پالس ولتاژ بالا تشکیل شده است که از منبع تغذیه ولتاژ بالا، یک شبکه تشکیل پالس و یک کلید ولتاژ بالا مانند تیراترون تشکیل شده است . آنها پالس های کوتاهی از قدرت برای تغذیه تولید می کنند، به عنوان مثال، مگنترون ، نوع خاصی از لوله خلاء که DC (معمولاً پالسی) را به امواج مایکروویو تبدیل می کند. این فناوری به عنوان توان پالسی شناخته می شود . به این ترتیب، پالس ارسالی تابش RF در یک مدت زمان مشخص و معمولاً بسیار کوتاه نگه داشته می شود.
• میکسرهای ترکیبی، ^[55] توسط یک مولد شکل موج و یک تحریک کننده برای یک شکل موج پیچیده اما منسجم تغذیه می شوند . این شکل موج می تواند توسط سیگنال های ورودی کم توان/ولتاژ پایین تولید شود. در این مورد، فرستنده رادار باید یک تقویت کننده قدرت باشد، به عنوان مثال، یک فرستنده کلیسترون یا یک فرستنده حالت جامد. به این ترتیب، پالس ارسالی به صورت درون پالس مدوله می شود و گیرنده رادار باید از تکنیک های فشرده سازی پالس استفاده کند .

خنک کننده

تقویت کننده های مایکروویو منسجم که بیش از 1000 وات خروجی مایکروویو کار می کنند، مانند لوله های موج سیار و کلیسترون ها ، به خنک کننده مایع نیاز دارند. پرتو الکترونی باید 5 تا 10 برابر بیشتر از خروجی مایکروویو انرژی داشته باشد که می تواند گرمای کافی برای تولید پلاسما تولید کند. این پلاسما از کلکتور به سمت کاتد جریان می یابد. همان تمرکز مغناطیسی که پرتو الکترونی را هدایت می‌کند، پلاسما را وارد مسیر پرتو الکترونی می‌کند اما در جهت مخالف جریان دارد. این مدولاسیون FM را معرفی می کند که عملکرد داپلر را کاهش می دهد. برای جلوگیری از این امر، مایع خنک‌کننده با حداقل فشار و سرعت جریان مورد نیاز است و آب دیونیزه معمولاً در اکثر سیستم‌های رادار سطحی با قدرت بالا که از پردازش داپلر استفاده می‌کنند، استفاده می‌شود. ^[56]

کولانول ( استر سیلیکات ) در چندین رادار نظامی در دهه 1970 استفاده شد. با این حال، رطوبت سنجی است و منجر به هیدرولیز و تشکیل الکل بسیار قابل اشتعال می شود. از دست دادن یک هواپیمای نیروی دریایی ایالات متحده در سال 1978 به آتش سوزی استر سیلیکات نسبت داده شد. ^[57] کولانول نیز گران و سمی است. نیروی دریایی ایالات متحده برنامه ای به نام پیشگیری از آلودگی (P2) برای حذف یا کاهش حجم و سمیت زباله ها، انتشارات هوا و تخلیه پساب ایجاد کرده است. به همین دلیل، امروزه کمتر از کولانول استفاده می شود.

مقررات

رادار (همچنین: رادار ) توسط ماده 1.100 مقررات رادیویی اتحادیه بین المللی مخابرات (ITU) ITU ( RR ) به صورت زیر تعریف شده است : ^[58]

یک سیستم تعیین رادیویی مبتنی بر مقایسه سیگنال‌های مرجع با سیگنال‌های رادیویی منعکس شده یا ارسال مجدد از موقعیتی که باید تعیین شود. هر سیستم تعیین رادیویی باید توسط سرویس ارتباط رادیویی که به طور دائم یا موقت در آن کار می کند طبقه بندی شود . استفاده از رادار معمولی رادار اولیه و رادار ثانویه است که ممکن است در سرویس مکان یابی رادیویی یا سرویس مکان یابی رادیویی-ماهواره ای کار کنند .

تنظیمات

رادارها در پیکربندی‌های مختلفی در امیتر، گیرنده، آنتن، طول موج، استراتژی‌های اسکن و غیره وجود دارند.

• رادار Bistatic
• رادار موج پیوسته
• رادار داپلر
• رادار Fm-cw
• رادار تک پالس
• رادار غیرفعال
• رادار آرایه مسطح
• پالس داپلر
• رادار با دیافراگم مصنوعی
  • رادار دیافراگم مصنوعی نازک شده
• رادار فرا افق با فرستنده Chirp

همچنین ببینید

• پورتال الکترونیک
• پورتال جغرافیا

• رادار تعقیب زمین
• تصویربرداری رادار
• ناوبری رادار
• قانون معکوس مربع
• رادار موجی
• مشخصات سیگنال رادار
• رادار پالس داپلر
• سنجش امواج Mmwave
• مخفف ها و اختصارات در اویونیک

تعاریف

• تک پالس مقایسه دامنه
• نرخ هشدار نادرست ثابت
• کنترل زمان حساسیت

برنامه

• فیوز مجاورتی

سخت افزار

• مگنترون حفره ای
• تقویت کننده میدان متقاطع
• آرسنید گالیم
• کلیسترون
• فناوری Omniview
• جزئیات مهندسی رادار
• برج رادار
• رادیو
• لوله موج مسافرتی

روش های تشخیص و محدوده بندی مشابه

• لوکیشن آکوستیک
• لیدار
• لوران
• سونار

رادارهای تاریخی

• لیست رادارها
• خانه زنجیره ای و خانه زنجیره ای کم
• رادار وورزبورگ
• رادار هوهنتویل
• رادار H2S
• رادار SCR-270

یادداشت ها و مراجع

1. ITU (2020). "فصل اول - اصطلاحات و مشخصات فنی" (PDF) . مقررات رادیویی اتحادیه بین المللی مخابرات (ITU) . بازبینی شده در 24 مارس 2024 .
2. دفتر ترجمه (2013). "تعریف رادار". خدمات عمومی و خدمات دولتی کانادا. بایگانی شده از نسخه اصلی در 4 ژانویه 2014 . بازبینی شده در 8 نوامبر 2013 .
3. فرهنگ لغت اصطلاحات علمی و فنی مک گراو-هیل / دانیل ان. لاپدس، سردبیر. Lapedes, Daniel N. New York; Montreal: McGraw-Hill, 1976. [xv], 1634, A26 p.
4. «تشخیص و محدوده رادیویی». طبیعت . 152 (3857): 391-392. 2 اکتبر 1943. Bibcode :1943Natur.152..391.. doi : 10.1038/152391b0 .
5. «برنامه درسی اصلی سنجش از دور: تشخیص و محدوده رادیویی (RADAR)». دانشگاه مینه سوتا بایگانی شده از نسخه اصلی در 2 ژوئن 2021 . بازبینی شده در 31 مه 2021 .
6. دودا، جفری دی. "تاریخچه هواشناسی رادار" (PDF) . بایگانی شده از نسخه اصلی در 2 مارس 2023 . بازبینی شده در 2 مارس 2023 . نکته: کلمه رادار در واقع مخفف عبارت RAdio Detection and Ranging است. این رسما توسط فرماندهان نیروی دریایی ایالات متحده ساموئل ام. تاکر و FR Furth در نوامبر 1940 ابداع شد.{{cite web}}: CS1 maint: ربات: وضعیت URL اصلی ناشناخته ( پیوند )
7. فخرالرضی احمد، زاکوان؛ و همکاران (2018). "ارزیابی عملکرد یک معماری رادار یکپارچه برای تشخیص چند نوع شی از جلو برای خودروی خودمختار". کنفرانس بین المللی IEEE 2018 در مورد کنترل خودکار و سیستم های هوشمند (I2CACIS) . بایگانی شده از نسخه اصلی در 28 ژوئیه 2020 . بازیابی شده در 9 ژانویه 2019 .
8. Kostenko، AA، AI Nosich، و IA Tishchenko، "پیش تاریخ رادار، سمت شوروی"، Proc. سمپوزیوم بین المللی IEEE APS 2001، جلد. 4. ص. 44، 2003
9. «کریستین هولزمایر، مخترع». radarworld.org ​بایگانی شده از نسخه اصلی در 27 دسامبر 2017 . بازبینی شده در 18 فوریه 2007 .
10. ثبت اختراع DE165546; Verfahren, um metallische Gegenstände mittels elektrischer Wellen einem Beobachter zu melden.
11. Verfahren zur Bestimmung der Entfernung von metallischen Gegenständen (Schiffen o. dgl.), deren Gegenwart durch das Verfahren nach Patent 16556 festgestellt wird.
12. تله موبایل 13170 GB ^{[ پیوند مرده ]} 
13. "gdr_zeichnungpatent.jpg". بایگانی شده از نسخه اصلی در 24 فوریه 2015 . بازبینی شده در 24 فوریه 2015 .
14. «ساخت امواج: رابرت واتسون وات، پیشگام رادار». بی بی سی. 16 فوریه 2017. بایگانی شده از نسخه اصلی در 28 فوریه 2017 . بازبینی شده در 20 جولای 2018 .
15. «رابرت واتسون وات». برنامه Lemelson-MIT . بازیابی شده در 1 دسامبر 2023 .
16. Hyland، LA، AH Taylor، و LC Young. "سیستم تشخیص اشیاء توسط رادیو"، ثبت اختراع ایالات متحده شماره 1981884، اعطا شده در 27 نوامبر 1934
17. هاوث، لینوود اس. (1963). "Ch. XXXVIII Radar". تاریخچه ارتباطات-الکترونیک در نیروی دریایی ایالات متحده . واشنگتن
18. کولس، جی اف (1995). خاستگاه و توسعه رادار در نیروی دریایی سلطنتی، 1935-1945 با اشاره خاص به تجهیزات توپخانه دسیمتریک . اسپرینگر. صص 5-66. شابک 978-1-349-13457-1.
19. Butement، WAS و PE Pollard; "دستگاه دفاع ساحلی"، کتاب اختراعات هیئت مهندسین سلطنتی ، ژانویه 1931
20. Swords, SS; فن آوری History of the Beginnings of Radar , Peter Peregrinus, Ltd, 1986, pp. 71-74
21. «امواج رادیویی به لاینر از موانع در مسیر هشدار می دهند». مکانیک محبوب مجلات Hearst. دسامبر 1935. ص. 844. بایگانی شده از نسخه اصلی در 7 اکتبر 2024 . بازبینی شده در 11 فوریه 2021 .
22. فردریک سیتز، نورمن جی. اینسپروخ، جن الکترونیکی: تاریخ درهم تنیده سیلیکون – 1998 – صفحه 104
23. جان اریکسون. مکان رادیویی و مسئله دفاع هوایی: طراحی و توسعه رادار شوروی. مطالعات علوم ، جلد. 2، نه 3 (ژوئیه 1972)، صفحات 241-263
24. «تاریخ رادار، از آشکارسازهای رادیویی هواپیما تا رادارهای هوابرد». kret.com ​17 فوریه 2015. بایگانی شده از نسخه اصلی در 20 ژوئن 2015 . بازبینی شده در 28 آوریل 2015 .
25. پیج، رابرت موریس، منشأ رادار ، دابل دی انکر، نیویورک، 1962، ص. 66
26. «مستری ری «دشمن» را پیدا می‌کند». علم عامه پسند . شرکت بونیر. اکتبر 1935. ص. 29. بایگانی شده از نسخه اصلی در 7 اکتبر 2024 . بازبینی شده در 11 فوریه 2021 .
27. آلن دوور بلوملین (2002). "داستان توسعه رادار". بایگانی شده از نسخه اصلی در 10 جولای 2011 . بازبینی شده در 6 مه 2011 .
28. «سیستم نوآوری برای رفع موانع و برنامه‌های کاربردی» [سیستم تشخیص موانع جدید و کاربردهای آن]. BREVET D'INVENTION (به فرانسوی). 20 ژوئیه 1934. بایگانی شده از نسخه اصلی در 16 ژانویه 2009 - از طریق radar-france.fr.
29. «مرد بریتانیایی اولین بار که رادار را ثبت کرد». مرکز رسانه (مطبوعات). اداره ثبت اختراعات 10 سپتامبر 2001. بایگانی شده از نسخه اصلی در 19 جولای 2006.
30. GB 593017 بهبودهایی در یا مربوط به سیستم های بی سیم 
31. آنجلا هند (5 فوریه 2007). "کیف "که دنیا را تغییر داد". اخبار بی بی سی. بایگانی شده از نسخه اصلی در 15 نوامبر 2007 . بازبینی شده در 16 اوت 2007 . این نه تنها با اجازه دادن به ما برای توسعه سیستم های راداری هوابرد، مسیر جنگ را تغییر داد، بلکه همچنان قطعه کلیدی فناوری است که امروزه در قلب مایکروویو شما قرار دارد. اختراع مگنترون حفره ای دنیا را تغییر داد.
32. هارفورد، تیم (9 اکتبر 2017). "چگونه جستجو برای "پرتو مرگ" به رادار منتهی شد". سرویس جهانی بی بی سی بایگانی شده از نسخه اصلی در 9 اکتبر 2017 . بازبینی شده در 9 اکتبر 2017 . اما در سال 1940، این بریتانیایی‌ها بودند که به یک پیشرفت چشمگیر دست یافتند: مگنترون حفره‌ای تشدیدکننده، فرستنده راداری بسیار قوی‌تر از پیشینیان خود... مگنترون آمریکایی‌ها را متحیر کرد. تحقیقات آنها سال ها از سرعت آن ها دور بود.
33. «نگهبانان شب آسمانها». علم عامه پسند . شرکت بونیر. دسامبر 1941. ص. 56. بایگانی شده از نسخه اصلی در 7 اکتبر 2024 . بازبینی شده در 11 فوریه 2021 .
34. «قایق‌های عجیب و غریب، مهندسان بریتانیایی را نجات می‌دهند». مکانیک محبوب مجلات Hearst. سپتامبر 1941. ص. 26.
35. «قهرمان کمتر شناخته شده اسکاتلند در جنگ جهانی دوم که با اختراع رادار به شکست لوفت وافه کمک کرد تا در فیلم جاودانه شود». ثبت روزانه . 16 فوریه 2017. بایگانی شده از نسخه اصلی در 17 فوریه 2017 . بازبینی شده در 16 فوریه 2017 .
36. گوبل، گرگ (1 ژانویه 2007). "جنگ جادوگر: WW2 و ریشه های رادار". بایگانی شده از نسخه اصلی در 29 اوت 2018 . بازیابی شده در 24 مارس 2007 .
37. کلاین، هارون. "AIS در مقابل رادار: گزینه های ردیابی کشتی". portvision.com ​بایگانی شده از نسخه اصلی در 2 فوریه 2019 . بازیابی شده در 1 فوریه 2019 .
38. کواین، جان (26 سپتامبر 2019). "این سنسورهای با تکنولوژی بالا ممکن است کلید خودروهای خودران باشند". نیویورک تایمز . بایگانی شده از نسخه اصلی در 5 ژوئن 2020 . بازبینی شده در 5 ژوئن 2020 .
39. «آواکس: چشمان ناتو در آسمان»» (PDF) . ناتو ​2007. بایگانی شده (PDF) از نسخه اصلی در 4 اکتبر 2023 . بازیابی شده در 26 مارس 2020 .
40. «ترما». 8 آوریل 2019.
41. «مقایسه تشخیص خودروی متوقف شده (SVD) با رادار خودرو» (PDF) . Ogier Electronics . بایگانی شده (PDF) از نسخه اصلی در 9 ژوئن 2024.
42. «فناوری پشت S+». Sleep.mysplus.com . بایگانی شده از نسخه اصلی در 27 اوت 2016 . بازبینی شده در 29 اکتبر 2017 .
43. «پروژه سولی». Atap.google.com . بایگانی شده از نسخه اصلی در 2 فوریه 2017 . بازبینی شده در 29 اکتبر 2017 .
44. استیمسون، جورج (1998). مقدمه ای بر رادار هوابرد . SciTech Publishing Inc. p. 98. شابک 978-1-891121-01-2.
45. ام کاستلاز. "کاوش: اثر داپلر". پژوهشکده نجوم پیشگاه.
46. Riddolls، Ryan J (دسامبر 2006). دیدگاه کانادایی در مورد رادار فرکانس بالا (PDF) (گزارش فنی). اتاوا، انتاریو، کانادا: تحقیق و توسعه دفاعی کانادا . ص 38. DRDC Ottawa TM 2006-285 . بازبینی شده در 2 دسامبر 2023 .
47. الکینز، تی جی (مارس 1980). مدلی برای شلوغی شفق رادار فرکانس بالا (PDF) (گزارش فنی). گزارش های فنی RADC. جلد 1980. رم، نیویورک: مرکز توسعه هوایی رم . ص 9. RADC-TR-80-122 . بازبینی شده در 2 دسامبر 2023 .
48. Strasser, Nancy C. (دسامبر 1980). بررسی مقابله الکترونیکی پرش زمین (PDF) (پایان نامه). رایت-پترسون AFB، دیتون، اوهایو: موسسه فناوری نیروی هوایی . صص 1-104. بایگانی شده (PDF) از نسخه اصلی در 7 اکتبر 2024 . بازبینی شده در 2 دسامبر 2023 .
49. "رادارهای نظارت زمینی و اطلاعات نظامی" (PDF) . شرکت تحقیقاتی سیراکوز؛ موسسه فناوری ماساچوست. بایگانی شده از نسخه اصلی (PDF) در 22 سپتامبر 2010.
50. «رادار نظارت زمینی AN/PPS-5». 29 دسامبر 2009. بایگانی شده از نسخه اصلی در 30 اکتبر 2021 - از طریق YouTube. کانال jaglavaksoldier.
51. «مبانی ردیابی رادار». موسسه فناوری کاربردی بایگانی شده از نسخه اصلی در 24 اوت 2011.
52. «سرکوب لوب جانبی». MIT. بایگانی شده از نسخه اصلی در 31 مارس 2012 . بازیابی شده در 11 سپتامبر 2012 .
53. آزمایشگاه ملی طوفان های شدید . "پروژه رادار آرایه فازی چند منظوره (MPAR)". NOAA. بایگانی شده از نسخه اصلی در 2 فوریه 2017 . بازبینی شده در 8 فوریه 2017 .
54. «مدولاتور رادار». radartutorial.eu . بایگانی شده از نسخه اصلی در 7 دسامبر 2015 . بازبینی شده در 29 نوامبر 2015 .
55. «رادار کاملاً منسجم». radartutorial.eu . بایگانی شده از نسخه اصلی در 8 دسامبر 2015 . بازبینی شده در 29 نوامبر 2015 .
56. جی ال د سگویا. "فیزیک خروج گاز" (PDF) . مادرید، اسپانیا: Instituto de Física Aplicada، CETEF "L. Torres Quevedo"، CSIC. بایگانی شده (PDF) از نسخه اصلی در 5 ژانویه 2012 . بازبینی شده در 12 اوت 2012 .
57. Stropki، Michael A. (1992). "پلی آلفائولفین ها: یک خنک کننده رادار جدید و مقرون به صرفه هواپیما" (PDF) . ملبورن، استرالیا: آزمایشگاه تحقیقاتی هوانوردی، سازمان علوم و فناوری دفاع، وزارت دفاع. بایگانی شده از نسخه اصلی (PDF) در 5 ژوئن 2011 . بازیابی شده در 18 مارس 2010 .
58. مقررات رادیویی ITU، بخش IV. ایستگاه ها و سیستم های رادیویی – ماده 1.100، تعریف: رادار / رادار

کتابشناسی

مراجع

• بارت، دیک، " همه آنچه که می خواستید در مورد رادار دفاع هوایی بریتانیا بدانید ". صفحات رادار (تاریخچه و جزئیات سیستم های راداری مختلف بریتانیا)
• بودری، « تاریخ تلفن: تاریخ رادار ». Privateline.com (گزارش حکایتی از حمل اولین مگنترون حفره ای پرقدرت جهان از بریتانیا به ایالات متحده در طول جنگ جهانی دوم.)
• رادار Ekco WW2 Shadow Factory بایگانی شده در 12 دسامبر 2005 در Wayback Machine توسعه مخفی رادار بریتانیایی.
• ES310 "مقدمه ای بر مهندسی سلاح های دریایی". (بخش اصول رادار)
• هالمن، مارتین، " شجره خانواده رادار ". دنیای رادار
• پنلی، بیل، و جاناتان پنلی، " تاریخ اولیه رادار - یک مقدمه ". 2002.
• Pub 1310 Radar Navigation and Maneuvering Board , National Imagery and Mapping Agency, Bethesda, MD 2001 (نشریه دولت ایالات متحده «...در نظر گرفته شده است که اساساً به عنوان کتابچه راهنمای آموزشی در مدارس ناوبری و توسط پرسنل نیروی دریایی و دریایی تجاری استفاده شود.»)
• Wesley Stout، 1946 "Radar - The Great Detective" بایگانی شده در 28 ژوئیه 2020 در ماشین Wayback Early توسعه و تولید توسط Chrysler Corp. در طول جنگ جهانی دوم.
• Swords، Seán S.، "تاریخ فنی آغازین رادار"، IEE History of Technology Series , Vol. 6، لندن: پیتر پرگرینوس، 1986

ژنرال

• رگ بات (1991). ارتش رادار: برنده شدن در جنگ امواج رادیویی . آر. هیل. شابک 978-0-7090-4508-3.
• EG Bowen (1 ژانویه 1998). روزهای رادار تیلور و فرانسیس شابک 978-0-7503-0586-0.
• مایکل براگ (1 مه 2002). RDF1: مکان هواپیما با روش های رادیویی 1935-1945 . ناشران تواین شابک 978-0-9531544-0-1.
• لویی براون (1999). تاریخچه رادار جنگ جهانی دوم: الزامات فنی و نظامی تیلور و فرانسیس شابک 978-0-7503-0659-1.
• رابرت بودری (1996). اختراعی که جهان را تغییر داد: چگونه گروه کوچکی از پیشگامان رادار در جنگ جهانی دوم پیروز شدند و انقلابی تکنولوژیکی را به راه انداختند . سیمون و شوستر. شابک 978-0-684-81021-8.
• Burch, David F., Radar For Mariners , McGraw Hill, 2005, ISBN 978-0-07-139867-1 . 
• ایان گولت (2011). مکان مخفی: شاهدی بر تولد رادار و تأثیر آن پس از جنگ . چاپ تاریخ. شابک 978-0-7524-5776-5.
• پیتر اس هال (مارس 1991). رادار . Potomac Books Inc. ISBN 978-0-08-037711-7.
• درک هاوس; نیروی دریایی رادار تراست (فوریه 1993). رادار در دریا: نیروی دریایی سلطنتی در جنگ جهانی دوم . انتشارات موسسه نیروی دریایی. شابک 978-1-55750-704-4.
• RV Jones (اوت 1998). مخفی ترین جنگ Wordsworth Editions Ltd. ISBN 978-1-85326-699-7.
• کایزر، جرالد، فصل 10 در "راهنمای دوستانه برای موجک ها"، بیرخاوزر، بوستون، 1994.
• کالین لاتام; آن استوبز (ژانويه 1997). رادار: معجزه زمان جنگ ساتون پاب با مسئولیت محدود شابک 978-0-7509-1643-1.
• فرانسوا لو شوالیه (2002). اصول پردازش سیگنال رادار و سونار . انتشارات خانه آرتک. شابک 978-1-58053-338-6.
• دیوید پریچارد (اوت 1989). جنگ رادار: دستاورد پیشگام آلمان 1904-1945 . هارپرکالینز شابک 978-1-85260-246-8.
• مریل ایوان اسکولنیک (1 دسامبر 1980). مقدمه ای بر سیستم های راداری مک گراو هیل. شابک 978-0-07-066572-9.
• مریل ایوان اسکلنیک (1990). کتاب راهنما رادار . مک گراو-هیل حرفه ای. شابک 978-0-07-057913-2.
• جورج دبلیو استیمسون (1998). مقدمه ای بر رادار هوابرد . انتشارات SciTech. شابک 978-1-891121-01-2.
• شوهر جوان، آیلین، زندگی معمولی نیست. چگونه تغییر زمان وقایع تاریخی را وارد زندگی من کرد ، مرکز کاردیف برای یادگیری مادام العمر، کاردیف، 2009.، ISBN 978-0-9561156-9-0 (صفحات 36-67 حاوی تجربیات یک پلاتر رادار WAAF در جنگ جهانی دوم است.) 
• شوهر جوان، آیلین. جنگ یک زن کاردیف کتاب آب نبات جار. 2011. ISBN 978-0-9566826-2-8 
• دیوید زیمرمن (فوریه 2001). سپر بریتانیا: رادار و شکست لوفت وافه . ساتون پاب با مسئولیت محدود شابک 978-0-7509-1799-5.

خواندن فنی

• M I. Skolnik، ed. (1970). کتاب رادار (PDF) . مک گراو هیل. شابک 0-07-057913-X.
• ناداو لوانون; الی موزسون (2004). سیگنال های رادار John Wiley & Sons, Inc. ISBN 9780471473787.
• هائو او جیان لی ; پتره استویکا (2012). طراحی شکل موج برای سیستم های سنجش فعال: یک رویکرد محاسباتی انتشارات دانشگاه کمبریج شابک 978-1-107-01969-0.
• Solomon W. Golomb; گوانگ گونگ (2005). طراحی سیگنال برای همبستگی خوب: برای ارتباطات بی سیم، رمزنگاری و رادار. انتشارات دانشگاه کمبریج شابک 978-0521821049.
• م سلطانعلیان (1393). طراحی سیگنال برای سنجش فعال و ارتباطات. الندرز سوریج AB. شابک 978-91-554-9017-1. {{cite book}}: |work=نادیده گرفته شد ( کمک )
• فولویو جینی; آنتونیو دی مایو؛ لی پاتون، ویرایش. (2012). طراحی شکل موج و تنوع برای سیستم های رادار پیشرفته . لندن: موسسه مهندسی و فناوری. شابک 978-1849192651.
• E. Fishler; A. Haimovich; آر. بلوم; د چیژیک; L. Cimini; R. Valenzuela (2004). رادار MIMO: ایده ای که زمان آن فرا رسیده است . کنفرانس رادار IEEE
• مارک آر بل (1993). "تئوری اطلاعات و طراحی شکل موج رادار". معاملات IEEE در تئوری اطلاعات . 39 (5): 1578-1597. doi :10.1109/18.259642.
• رابرت کالدربانک؛ اس. هوارد; بیل موران (2009). "تنوع شکل موج در پردازش سیگنال راداری". مجله پردازش سیگنال IEEE . 26 (1): 32-41. Bibcode :2009ISPM...26...32C. doi :10.1109/MSP.2008.930414. S2CID  16437755.
• Mark A. Richards; جیمز A. Scheer; ویلیام ا.هولم (2010). اصول رادار مدرن: اصول اساسی . انتشارات SciTech. شابک 978-1891121-52-4.

لینک های خارجی

• دوره ویدئویی MIT: مقدمه‌ای بر سیستم‌های رادار مجموعه‌ای از 10 سخنرانی ویدئویی که در آزمایشگاه لینکلن برای ایجاد درک درستی از سیستم‌ها و فناوری‌های راداری توسعه یافته است.
• مجموعه ای از فیلم های آموزشی ایجاد شده برای کارکنان کنترل ترافیک هوایی (ATC).
• واژه نامه اصطلاحات رادار